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硬磁合金薄膜之磁、電及機械性質研究

為了解決seagate硬碟推薦的問題，作者溫朝光 這樣論述：

本研究主要分為兩大部分，第一部份為使用傳統之磁控濺鍍系統以Fe或Co和Pd共濺鍍30 nm厚之FePd及CoPd合金薄膜在矽(100)基板和康寧玻璃基板上，之後將FePd合金薄膜藉由不同後退火製程，探討不同Pd含量對單層FePd合金薄膜之顯微結構、磁性質、電性質與機械性質的影響；另外一批試片則是在基板溫度為620 ℃下，臨場加熱沉積厚度30 nm之單層Fe(100-x)Pdx合金薄膜；而CoPd 合金薄膜之研究則直接將初鍍膜做微結構、磁性質及電性質之量測分析。研究結果顯示，採用臨場退火、高真空後退火或是RTA 後退火處理之單層FePd合金薄膜皆只有(111)及(200)繞射峰出現，且磁

性量測出來皆呈現軟磁及水平(散亂)之磁異向性，而最佳之磁性質為高真空後退火620℃，當Pd含量為37at.%時，水平頑磁力為3125 Oe，垂直頑磁力為2500 Oe；S//為0.56而S⊥為0.39，薄膜呈現水平磁異向性；電性質方面，比較初鍍單層FePd膜和高真空後退火620℃單層FePd膜，可以發現做過熱處理後，因為薄膜之結晶性和晶粒大小都會增加，使得薄膜內部之缺陷要比初鍍單層FePd少，故而電性變好，因其遷移率明顯提高；機械性質方面，當FePd合金比例接近1:1時，會有最大之硬度值，即使是經過熱處理之試片也一樣，此為固溶強化之效果，而經過高真空後退火之單層FePd膜可以發現，硬度值反而提

升，推測可能是因為FePd基地之晶界上析出第二相來，這些析出物會導致差排移動困難，進而提升其硬度值。初鍍單層之CoPd合金薄膜，當Pd含量較少時呈現水平磁異向性；而CoPd成份接近1:1時，則有較佳之磁性質，但呈現散亂之磁矩結構，且電阻率也變大。 第二部份則使用最新之濺鍍技術，高功率脈衝磁控濺鍍系統製備單層CoPt合金薄膜，經過高溫後退火處理後，探討不同Pt之含量對於CoPt合金薄膜之微結構及磁性質之影響。研究結果顯示，以HIPIMS鍍製單層之CoPt合金薄膜，當Pt含量為47 at.% 及57at.%且退火溫度為700℃和750℃時，呈現最佳之磁性質；退火溫度為700℃且Pt含量為47a

t%時，Hc⊥及Hc//值分別為6.2 kOe及7.7 kOe，而S⊥及S//其值分別為0.64及0.69；Pt含量上升到57at.%時，Hc⊥及Hc//值分別升高為7.4 kOe及8.7 kOe，且S⊥值及S//值也分別上升至0.76及0.83，但磁異向性皆為散亂之結構。