JPS598699A - 磁気バブル素子製造方法 - Google Patents
磁気バブル素子製造方法Info
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- JPS598699A JPS598699A JP57117559A JP11755982A JPS598699A JP S598699 A JPS598699 A JP S598699A JP 57117559 A JP57117559 A JP 57117559A JP 11755982 A JP11755982 A JP 11755982A JP S598699 A JPS598699 A JP S598699A
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- ions
- energy
- acceleration energy
- film
- injected
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B31/00—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
- C30B31/20—Doping by irradiation with electromagnetic waves or by particle radiation
- C30B31/22—Doping by irradiation with electromagnetic waves or by particle radiation by ion-implantation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/16—Oxides
- C30B29/22—Complex oxides
- C30B29/28—Complex oxides with formula A3Me5O12 wherein A is a rare earth metal and Me is Fe, Ga, Sc, Cr, Co or Al, e.g. garnets
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁性ガーネット単結晶薄膜にイオン注入するこ
とにより磁気バブルドメイン（以下バブルと称す）の転
送路を形成せしめた構造をもつ磁気バブル素子の製造方
法に関する。
とにより磁気バブルドメイン（以下バブルと称す）の転
送路を形成せしめた構造をもつ磁気バブル素子の製造方
法に関する。
対象とする磁気バブル素子は、負の磁歪定数をもち膜面
に垂直な一軸磁気異方性□を有する磁性ガーネット単結
晶薄膜表面層にイオン注入することにより、表面層の格
子定数を太きくシ、磁歪効果により該表面層が膜面内に
容易方向をもつように変化せしめ、バブルの転送路とし
て形成した非イオン注入領域境界の外縁部に生じるチャ
ージドウオールによりバブルを駆動するものである。
に垂直な一軸磁気異方性□を有する磁性ガーネット単結
晶薄膜表面層にイオン注入することにより、表面層の格
子定数を太きくシ、磁歪効果により該表面層が膜面内に
容易方向をもつように変化せしめ、バブルの転送路とし
て形成した非イオン注入領域境界の外縁部に生じるチャ
ージドウオールによりバブルを駆動するものである。
従来、注入イオンとしてはネオン（Ｎｅ ） 、ヘヘリ
ウム（Ｈｅ”）、プロトン（Ｈ”）あるいは水素分子（
Ｈ２”）が用いられてきたが、近年バブル径の小さなバ
ブルを用いた高密度化を図った磁気バブル素子では、大
きな磁気異方性エネルギーの変化を得るため、Ｈ＋ない
しＨ！＋イオン注入が採用されることが多い。また、イ
オン注入層の格子歪及び磁気異方性エネルギーの変化量
を膜一方向に均一化し、良好なバブル転送路を得るため
、Ｈ＋ないしＨ２＋を加速エネルギーをかえて注入する
二重ないし三重注入が行なわれている。
ウム（Ｈｅ”）、プロトン（Ｈ”）あるいは水素分子（
Ｈ２”）が用いられてきたが、近年バブル径の小さなバ
ブルを用いた高密度化を図った磁気バブル素子では、大
きな磁気異方性エネルギーの変化を得るため、Ｈ＋ない
しＨ！＋イオン注入が採用されることが多い。また、イ
オン注入層の格子歪及び磁気異方性エネルギーの変化量
を膜一方向に均一化し、良好なバブル転送路を得るため
、Ｈ＋ないしＨ２＋を加速エネルギーをかえて注入する
二重ないし三重注入が行なわれている。
しかしながら、バブル径の微小化とともにガーネット膜
の膜厚は減少し、１μｍ （ミクロン）直径のバブルで
は膜厚は＃！ｉｔ！１〜１．２μｍ程度、０．７μｍ直
径のバブルでは膜厚は０．７〜０８μｍ程度に形成する
必要がある。
の膜厚は減少し、１μｍ （ミクロン）直径のバブルで
は膜厚は＃！ｉｔ！１〜１．２μｍ程度、０．７μｍ直
径のバブルでは膜厚は０．７〜０８μｍ程度に形成する
必要がある。
一方、イオン注入層の厚さはガーネット膜厚に対し、１
／４ないし１／３程度の厚さが適当とされており、１μ
ｍバブル膜では０．３〜０．４μｍとされる。膜表面か
ら、０．３〜０．４μｍの均一なイオン注入層を得るた
めには、Ｈｚイオン注入では比較的高い７０〜１００ｋ
Ｖのエネルギーで注入した上に、表面層周辺にも注入す
るために、３０〜５０ｋＶの加速エネルギーで注入した
上に２５ｋＶより小さな加速エネルギーでの注入が必要
となることがモンテカルロ法によるイオン注入によるダ
メージプロファイルの計算（Ｊ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ。
／４ないし１／３程度の厚さが適当とされており、１μ
ｍバブル膜では０．３〜０．４μｍとされる。膜表面か
ら、０．３〜０．４μｍの均一なイオン注入層を得るた
めには、Ｈｚイオン注入では比較的高い７０〜１００ｋ
Ｖのエネルギーで注入した上に、表面層周辺にも注入す
るために、３０〜５０ｋＶの加速エネルギーで注入した
上に２５ｋＶより小さな加速エネルギーでの注入が必要
となることがモンテカルロ法によるイオン注入によるダ
メージプロファイルの計算（Ｊ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ。
す、２５０４（１９８２））から推定される。Ｈ＋イオ
ンの場合はＨ２イオンの前記の加速エネルギーで注入す
る必要がある。
ンの場合はＨ２イオンの前記の加速エネルギーで注入す
る必要がある。
ところが多くの市販のイオン注入装置の仕様では加速エ
ネルギーの下限は通常２５ｋＶ程度となっており、それ
以下の加速エネルギーを得られる装置においてもイオン
ビームの収束が悪化するため、得られるイオンビーム量
は低下するのが通例である。
ネルギーの下限は通常２５ｋＶ程度となっており、それ
以下の加速エネルギーを得られる装置においてもイオン
ビームの収束が悪化するため、得られるイオンビーム量
は低下するのが通例である。
本発明の目的は転送路形成のだめの注入イオン種として
、水素を用い、しかも通常市販の注入装置の仕様範囲で
、ガーネット単結晶薄膜に、その表面まで均一な水素注
入層を有し、良好なバブル転送路を有する磁気バブル素
子製造方法を提供することにある。
、水素を用い、しかも通常市販の注入装置の仕様範囲で
、ガーネット単結晶薄膜に、その表面まで均一な水素注
入層を有し、良好なバブル転送路を有する磁気バブル素
子製造方法を提供することにある。
即ち、通常の市販装置において３個の水素原子が結合し
、１価の正イオンとカったＩ−１、＋イオンを発生させ
、通常の市販装置の加速エネルギー下限近辺のエネルギ
ーで注入することにより、Ｈｌ”。
、１価の正イオンとカったＩ−１、＋イオンを発生させ
、通常の市販装置の加速エネルギー下限近辺のエネルギ
ーで注入することにより、Ｈｌ”。
Ｈイオンを装置の加速エネルギー下限より低エネルギー
で注入した場合と同等の効果が得られる。
で注入した場合と同等の効果が得られる。
たとえば、Ｈ３イオン加速エネルギー３０ ｋＶでドー
ズ量１×１０１６個／ ｃｒｔｉの注入は各々Ｈ＋イオ
ン加速エネルギー１０ ｋＶ 、ドーズ量３ Ｘ １０
”個／ ｃｔｒｌの注入と同等の効果を有する。このよ
うにＨ３＋イオンを注入することにより、Ｈ１＋及びＩ
（“イオンを注入する場合と比較すると、加速エネルギ
ーを各々１．５倍及び３倍大きくでき、又注入ドーズ量
は各々２／３及び１／３で同一の注入層を形成できる。
ズ量１×１０１６個／ ｃｒｔｉの注入は各々Ｈ＋イオ
ン加速エネルギー１０ ｋＶ 、ドーズ量３ Ｘ １０
”個／ ｃｔｒｌの注入と同等の効果を有する。このよ
うにＨ３＋イオンを注入することにより、Ｈ１＋及びＩ
（“イオンを注入する場合と比較すると、加速エネルギ
ーを各々１．５倍及び３倍大きくでき、又注入ドーズ量
は各々２／３及び１／３で同一の注入層を形成できる。
したがって、ガーネット表面層近辺に水素を注入する場
合、Ｈ３イオンはＨ２＋及びＨ＋イオンを注入する場合
よりも高いエネルギーで注入できるため、より表面付近
への注入が可能となる。
合、Ｈ３イオンはＨ２＋及びＨ＋イオンを注入する場合
よりも高いエネルギーで注入できるため、より表面付近
への注入が可能となる。
次に本発明について図面を参照して詳細に説明する。
図において、実線は膜厚１．２μｍ、特性長１０．１２
μｍ、飽和磁束密度４πＭｇ６６０ガウスの（Ｙ８ｍＬ
ｕＢｉＣａ）３（ＦｅＧｅ）５ｏ１２の組成を有するガ
ーネット膜上に、本発明によるＨ３イオン注入を含む。
μｍ、飽和磁束密度４πＭｇ６６０ガウスの（Ｙ８ｍＬ
ｕＢｉＣａ）３（ＦｅＧｅ）５ｏ１２の組成を有するガ
ーネット膜上に、本発明によるＨ３イオン注入を含む。
Ｈ，イオン、加速エネルギー７０ ｋＶ、 ドーズ量
３Ｘ１０”個／−及び Ｈ，イオン、加速エネルギー３５ ｋＶ、 ドーズ量
１×１０ 個／ｃｒ／ｌ及び Ｈ３イオン、加速エネルギー２５ ｋＶ、 ドーズ量
６Ｘ １０１Ｂ個／ ａＡ ５− の三重注入で、製造した磁気バブル素子のマイナールー
プの転送マージンを示す。
３Ｘ１０”個／−及び Ｈ，イオン、加速エネルギー３５ ｋＶ、 ドーズ量
１×１０ 個／ｃｒ／ｌ及び Ｈ３イオン、加速エネルギー２５ ｋＶ、 ドーズ量
６Ｘ １０１Ｂ個／ ａＡ ５− の三重注入で、製造した磁気バブル素子のマイナールー
プの転送マージンを示す。
図において、破線は比較例であり、実施例と同一組成、
同一特性のガーネット膜上に従来から既知のＨ，イオン
注入のみの Ｈ！イオン、加速エネルギー７０ ｋＶ、 ドーズ量
３×１０ 個／−及び Ｈ１＋イオン、加速エネルギー３５ ｋＶ、 ドーズ
量１×１０ 個／−及び Ｈ２イオン、加速エネルギー２５ ｋＶ、 ドーズ量
９×１０ 個／ｄ の三重注入で製造した磁気バブル素子のマイナールーズ
のマージンである。
同一特性のガーネット膜上に従来から既知のＨ，イオン
注入のみの Ｈ！イオン、加速エネルギー７０ ｋＶ、 ドーズ量
３×１０ 個／−及び Ｈ１＋イオン、加速エネルギー３５ ｋＶ、 ドーズ
量１×１０ 個／−及び Ｈ２イオン、加速エネルギー２５ ｋＶ、 ドーズ量
９×１０ 個／ｄ の三重注入で製造した磁気バブル素子のマイナールーズ
のマージンである。
本発明の実施例と比較例との比較から明らかなように１
本発明によるガーネット膜表面近辺まで均一にイオン注
入し得る素子製造方法により、従来より良好な素子動作
を得ることができる。しかも、バブル径が１μｍ以下の
磁気バブル素子製造においては、ガーネット膜表面近辺
に均一なイオン注入層を形成するためにより不可欠とな
る製造６− 方法となることは明らかである。
本発明によるガーネット膜表面近辺まで均一にイオン注
入し得る素子製造方法により、従来より良好な素子動作
を得ることができる。しかも、バブル径が１μｍ以下の
磁気バブル素子製造においては、ガーネット膜表面近辺
に均一なイオン注入層を形成するためにより不可欠とな
る製造６− 方法となることは明らかである。
図は本発明と従来の比較例を示す図であり、実線は本発
明の製造方法による磁気バブル素子のマイナーループの
転送マージンを示す実施例、破線は従来の既知の製造方
法による磁気バブル素子のマイナールーズの転送マージ
ンを示す比較例であ７− ／ お Ｓ／ お／／、−（１
）ｅノ
明の製造方法による磁気バブル素子のマイナーループの
転送マージンを示す実施例、破線は従来の既知の製造方
法による磁気バブル素子のマイナールーズの転送マージ
ンを示す比較例であ７− ／ お Ｓ／ お／／、−（１
）ｅノ
Claims (1)
- 磁性ガーネット膜にイオン注入によって磁気バブルドメ
インの転送路を形成せしめる磁気バブル素子製造方法に
おいて、三個の水素原子が結合し
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57117559A JPS598699A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | 磁気バブル素子製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57117559A JPS598699A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | 磁気バブル素子製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS598699A true JPS598699A (ja) | 1984-01-17 |
Family
ID=14714809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57117559A Pending JPS598699A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | 磁気バブル素子製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS598699A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60263770A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-27 | ビッカーズ，インコーポレイテッド | 液圧動力装置用制御装置 |
-
1982
- 1982-07-06 JP JP57117559A patent/JPS598699A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60263770A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-27 | ビッカーズ，インコーポレイテッド | 液圧動力装置用制御装置 |
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