Electrical characterization of MgO thin films grown by reactive magnetron sputtering

Jón Skírnir Ágústsson
Department of Electrical and Computer Engineering, University of Iceland,
Hjardarhaga 2-6, IS-107 Reykjavik, Iceland

Abstract
Thin Cr$_{0.7}$Mo$_{0.3}$ and MgO thin films were grown on MgO (100) substrates, using a magnetron sputtering discharge. The alloy was grown by co-sputtering of Cr and Mo targets and the insulator was grown by reactive sputtering, using pulsed bipolar discharge sputtering of a Mg target in an oxygen ambient. Reflection high energy electron diffraction (RHEED) measurements indicated the growth of the insulator to be crystalline with a preferred (100) orientation. Impedance spectroscopy was used to evaluate the quality of the insulator. The quality of MgO grown in metal mode (low oxygen flow) and oxide mode (high oxygen flow) are investigated.

Ræktaðar voru þunnar Cr$_{0.7}$Mo$_{0.3}$ og MgO húðir á MgO (100) undirlög í segulspætu. Melmið var ræktað með því að spæta samstímis úr Cr og Mo skotmörkum. Einangrarinn var ræktaður með hvarfaspætun. Við hvarfaspætunina var aflið púlsað inn á Mg skotmark og súrefni var bætt í klefann til að mynda MgO. Reflection high energy electron diffraction (RHEED) mælingar sýna að einangrarinn er kristallaður með (100) ríkjandi stefnu. Samviðnámsmælingar voru notaðar til að meta gæði einangrarans. MgO húðir ræktaðar í málmham (lágt súrefnisflæði) og súrefnisham (hátt súrefnisflæði) voru skoðaðar með tilliti til leiðnieiginleika.