CN105161613A - 一种基于双势垒结构的磁存储器件 - Google Patents
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Abstract
一种基于双势垒结构的磁存储器件，它是使用双势垒结构增强磁隧道结的垂直磁各向异性或隧穿磁阻比率，同时结合底部金属导线形成基于自旋轨道矩的三端口器件；该磁存储器件的双势垒结构包含金属氧化物势垒层、铁磁金属构成的自由层和另一层金属氧化物势垒层，该结构顶部依次沉积铁磁金属构成的参考层及非磁性金属构成的覆盖层，并通过金属电极与外围电路相连，底部导线由具有较高霍尔角的金属材料构成，用于数据写入。本发明通过将双势垒结构引入基于自旋轨道矩的磁存储器件，能够有效避免电阻过大对数据写入造成的负面影响，并提高器件的热稳定性或隧穿磁阻比率；它保持了STT-MRAM的良好性质，同时十分适合于产业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于双势垒结构的磁存储器件，它主要由包含双势垒结构的磁隧道结(MagneticTunnelJunction，MTJ)及底部、顶部金属导线构成，利用自旋轨道矩的相关机制实现数据写入，属于非易失性磁存储器技术领域。
背景技术
基于自旋转移力矩效应的磁随机存取存储器(Spintransfertorquemagneticrandomaccessmemory，STT-MRAM)因其非易失性、耐久力强、功耗低、读写速度快等优点受到学术界与工业界的广泛关注。STT-MRAM的基本构成单元是磁隧道结，其有效结构一般包括由铁磁金属构成的参考层、由金属氧化物构成的势垒层和由铁磁金属构成的自由层，目前较常使用钴铁硼/氧化镁/钴铁硼(CoFe/MgO/CoFeB)结构。其中，自由层的磁化方向根据写电流翻转为与参考层平行或反平行，从而呈现可被较小电流读取的低、高电阻状态，分别表示存储的数据“0”或“1”。势垒层厚度仅1纳米左右，在写电流作用下将快速老化甚至击穿，因此，STT-MRAM在可靠性、耐久性等方面仍然存在技术瓶颈。此外，技术节点进一步微缩(如22纳米)要求将电阻面积矢量积(Resistanceareaproduct，R.A)降低至1Ω.μm2，导致从材料角度难以维持较高的隧穿磁阻比率(TunnelMagnetoresistanceratio，TMRratio)。在高速缓存等以读写速度为核心的应用中，对较大写电流的需要使得上述问题尤为凸显。另一方面，随着研究逐步深入，具有垂直磁各向异性(Perpendicularmagneticanisotropy，PMA)的磁隧道结由于在尺寸及功耗方面具有优势开始受到青睐。目前，CoFeB/MgO结构中的垂直磁各向异性被认为来自薄膜界面，其强度直接决定了磁隧道结的热稳定性，是影响STT-MRAM数据保持时间的主要因素。因此，如何进一步增强磁隧道结的垂直磁各向异性成为学术界及产业界面临的巨大挑战。
近年来，利用自旋轨道矩(Spinorbittorque，SOT)进行数据写入的方式被提出并成为新的研究重点。在相应的三端口磁存储器件中，磁隧道结下部与金属导线接触，注入导线的面内写电流(电荷电流)将产生垂直自旋流，进而通过自旋轨道矩的相关机制翻转相邻铁磁层的磁化方向。该方法的优势在于，采用不同电流路径将数据读写分离开来，从本质上解决了电阻与隧穿磁阻比率间的矛盾，同时也缓解了读写间的干扰问题。目前，对自旋轨道矩的相关机制尚无确定解释，只初步认为是自旋轨道耦合(Spinorbitcoupling，SOC)现象的联合。其中，自旋霍尔效应(Spinhalleffect，SHE)源于金属侧壁发生的自旋累积，界面现象主要包括磁隧道结铁磁金属层与底部金属导线界面的Rashba效应与Dzyaloshinskii-Moriya相互作用。用来表征转化效率的关键参数是自旋霍尔角θSH，被定义为垂直自旋流密度Js和面内写电流密度Je的比值。目前，β-钨是已知自旋霍尔角最大(0.33±0.06)的金属材料，远高于铂(0.07)、β-钽(0.15)等其他材料；然而对于使用具有垂直磁各向异性的磁隧道结，上述材料对于垂直磁各向异性的产生并没有辅助作用。
另一方面，双势垒结构被用于提高STT-MRAM的隧穿磁阻比率，降低偏压对隧穿磁阻比率的影响；更进一步，该结构被广泛采纳用于增强磁隧道结的界面垂直磁各向异性，例如，MgO/CoFeB/MgO、MgO/CoFeB/Ta/CoFeB/MgO结构，使热稳定性获得大幅度提升。值得注意的是，增加势垒层的数量导致电阻面积矢量积难以降低，尤其当技术节点微缩至1X纳米时，写电流产生的高电压将使磁隧道结发生损害甚至击穿。
综上所述，为进一步提高MRAM的可靠性、耐久性与热稳定性，可以考虑将自旋轨道矩和双势垒结构结合起来，形成新的三端口磁存储器件。
发明内容
1.发明目的：
本发明的目的是提供一种基于双势垒结构的磁存储器件，它是一种具有较高可靠性、耐久性与热稳定性的三端口磁存储器件。通过将双势垒结构引入基于自旋轨道矩的磁存储器件，能够有效避免电阻过大对数据写入造成的负面影响，并提高器件的热稳定性或隧穿磁阻比率。该器件保持了STT-MRAM的良好性质，同时十分适合于产业化生产。
2.技术方案：
本发明是一种基于双势垒结构的磁存储器件，其主要特征是使用双势垒结构增强磁隧道结的垂直磁各向异性或隧穿磁阻比率，同时结合底部金属导线形成基于自旋轨道矩的三端口器件。
该磁存储器件的双势垒结构包含金属氧化物势垒层、铁磁金属构成的自由层和另一层金属氧化物势垒层，该结构顶部依次沉积铁磁金属构成的参考层及非磁性金属构成的覆盖层，并通过金属电极与外围电路相连。底部导线由具有较高霍尔角的金属材料构成，如β-钨，用于数据写入。
其中，该磁存储器件的双势垒结构包含金属氧化物势垒层、铁磁金属构成的自由层、非磁性金属构成的隔离层、铁磁金属构成的自由层和另一层氧化物势垒层，两层自由层通过插入的隔离层产生铁磁耦合进而同时翻转。该结构顶部依次沉积铁磁金属构成的参考层及非磁性金属构成的覆盖层，并通过金属电极与外围电路相连。底部导线由具有较高霍尔角的金属材料构成，如β-钨，用于数据写入。
其中，磁隧道结可以基于垂直磁各向异性或面内磁各向异性，其组成的磁存储器件可以倒置。
本发明的一般作用机制为，将一定方向与幅度的面内写电流注入底部金属导线，双势垒结构的磁化方向将在自旋轨道矩的作用下发生翻转，当自由层与参考层的磁化方向相同时，磁隧道结呈现低电阻状态，表示数据“0”；当磁化方向相反时，磁隧道结呈现高电阻状态，表示数据“1”。在一部分实施例中，该写入过程需要辅助以外加磁场。而将较小的读电流注入磁隧道结，能够在不改变其电阻状态的前提下进行数据读取。
以上所述实施例及作用机制仅为说明的叙述需要，其他可能的实施例及相关特征同样包含于本发明的公开范围之内。
3.优点和功效：
相比于传统的STT-MRAM器件，本发明提出的一种基于双势垒结构的磁存储器件具有以下优势：
(1)本发明使用具有双势垒结构的磁隧道结，对基于垂直磁各向异性的磁隧道结而言，能够强化垂直磁各向异性进而提升器件的热稳定性。
(2)通过选择具有较大自旋霍尔角的金属材料作为底部金属导线，同时合理设计其尺寸，有助于实现磁存储器件数据写入的超低功耗。
(3)采用不同电流路径将数据读写分离开来，从本质上摆脱了双势垒层致使存储器件电阻过大带来的局限性，同时也缓解了读写间的干扰问题。
(4)当该磁存储器使用基于面内磁各向异性的磁隧道结时，双势垒结构能够提高隧穿磁阻比率并缓解偏压对其的影响。
附图说明
本发明的一部分实施例及其作用机制、具体结构与优缺点，可进一步结合附图加以理解。
图1为基于一部分实施例的一种基于双势垒结构的磁存储器件结构，其中磁隧道结20基于垂直磁各向异性。
图2(a)为构成磁存储器件的磁隧道结侧视图，根据一部分实施例，势垒层21、23与自由层22组成了双势垒结构。
图2(b)为构成磁存储器件的磁隧道结的侧视图，根据另一部分实施例，自由层中引入了隔离层223使上下两部分发生铁磁耦合。
图3揭示出本发明中磁存储器件写入数据的一般机制。
图4(a)为一部分实施例中，利用永磁体产生辅助磁场的器件结构。
图4(b)为另一部分实施例中，利用通电导线产生辅助磁场的器件结构。
图5(a)为基于另一部分实施例的一种基于双势垒结构的磁存储器件结构，其中磁隧道结201基于面内磁各向异性。
图5(b)为图5(a)所示存储器件结构的俯视图。
图中符号说明如下：
10：底部金属导线；
15：写电流；
17：自旋流；
20：具有双势垒结构的面内垂直磁各向异性磁隧道结，具体包括第一层势垒层21、自由层22、第二层势垒层23、参考层24及覆盖层25，或第一层自由层221、隔离层223、第二层自由层225及第一层自由层221，箭头标识出各层的磁化方向；
30：晶体管；
40：读线；
45：读电流；
50：外加磁场；
501：静磁场；
531、533：永磁体；
55：通电导线；
503：环形磁场；
201：基于面内磁各向异性的磁隧道结；
101：底部金属导线；
105：写电流。
具体实施方式
本发明公开的实施例是一种基于双势垒结构的磁存储器件，主要采用自旋轨道矩的方式执行数据写入。该类磁存储器件主要包括磁隧道结及底部金属导线，构成磁隧道结的自由层两侧包含双势垒结构，其主要特征是增强磁隧道结的垂直磁各向异性或隧穿磁阻比率，同时结合底部金属导线形成基于自旋轨道矩的三端口器件。
图1所示为基于一部分实施例的一种基于双势垒结构的磁存储器件结构。
底部金属导线10为写线，其材料选自、但不限于β-钨(β-W)、β-钽(β-Ta)、铂(Pt)、铂锰(PtMn)等具有较大霍尔角的重金属，厚度范围为1-20纳米，宽度范围为0.01-2微米，合理选择材料种类、尺寸将有助于实现超低功耗。基于双势垒结构的磁隧道结20具有较强垂直磁各向异性，形状一般为纳米级圆柱体，其底部直接与金属导线10连接；箭头标识出各层的磁化方向，双向箭头表示磁化方向上下翻转。晶体管30，例如，金属氧化物半导体(Metaloxidesemiconductor，MOS)型晶体管，通过控制注入金属导线10的写电流15(箭头标识出其流动方向)使磁隧道结20的磁化方向发生翻转，进而完成相应的数据写入；由于电流15并不穿过磁隧道结20，从本质上摆脱了双势垒层致使电阻过大带来的局限性。
磁隧道结20上方的金属导线40为读线，其材料选自、但不限于钽(Ta)、铝(Al)、金(Au)等非磁性金属；较小的读电流45(箭头标识出其流动方向)穿过磁隧道结20而不改变其磁化方向，能够获知其电阻状态进而读取被存储的数据。采用不同电流路径将数据读写分离开来，缓解了读写间的干扰问题。磁存储器件周围沉积有绝缘层，材料包含二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)或其他材料中的一种或几种。
特别地，可以将该实施例的结构整体倒置。
图2(a)、(b)所示为构成磁存储器件的磁隧道结20及其双势垒结构的具体组成。当铁磁层的厚度被控制在1.5纳米以下时，势垒层与铁磁层形成的界面能够产生垂直磁各向异性，其与铁磁层体积的乘积决定磁存储器的热稳定性。因此，在提高或维持垂直磁各向异性的前提下增大铁磁层的厚度，将有利于改善磁存储器的热稳定性。一种有效的方法是引入另一层势垒层，通过双倍的氧化物/铁磁层界面增加垂直磁各向异性及自由层的总厚度。根据本发明的一部分实施例，磁隧道结20可能选自、但不限于以下两种形式：
图2(a)中，磁隧道结20由下至上依次包括：第一层势垒层21，直接沉积于底部金属导线10上方，可能包含氧化镁(MgO)、氧化铝(Al2O3)或其他材料中的一种或多种，厚度控制在0.6纳米以下，在最大程度上允许产生的自旋流由底部注入磁隧道结20；铁磁金属构成的自由层22，可能包含钴铁硼(CoFeB)、钴铁(CoFe)、钴/铂(Co/Pt)、钴/钯(Co/Pd)或其他材料中的一种或多种，厚度范围为0.5-5纳米；第二层势垒层23，厚度范围为0.8-2纳米；铁磁金属构成的参考层24，可能包含钴铁硼、钴铁、钴/铂、钴/钯或其他材料中的一种或多种，或通过钽(Ta)、钌(Ru)或钨(W)等非金属材料作为隔离层形成反铁磁耦合，厚度范围为1-10纳米；非磁性金属构成的覆盖层25，可能包含钽、氮化钽(TaN)、钌(Ru)、铪(Hf)、钨或其他材料中的一种或多种，其作用为保护磁隧道结、连接外围电路或增强垂直磁各向异性，厚度范围为2-20纳米。其中，势垒层21、23与自由层22组成了双势垒结构。
图2(b)中，双势垒结构下至上依次包括：第一层势垒层21，直接沉积于底部金属导线10上方，厚度控制在0.6纳米以下；铁磁金属构成的第一层自由层221，可能包含钴铁硼(CoFeB)、钴铁(CoFe)、钴/铂(Co/Pt)、钴/钯(Co/Pd)或其他材料中的一种或多种，厚度范围为0.5-2纳米；非磁性金属构成的隔离层223，厚度范围为0.2-1纳米；铁磁金属构成的第二层自由层225，可能包含钴铁硼(CoFeB)、钴铁(CoFe)、钴/铂(Co/Pt)、钴/钯(Co/Pd)或其他材料中的一种或多种，厚度范围为0.5-2纳米；第二层势垒层23，厚度范围为0.8-2纳米。隔离层223能够通过吸收自由层221、225中的部分原子(如硼)强化垂直磁各向异性，并使二者发生铁磁耦合。由此，自由层221、225将在自旋流的作用下同时翻转磁化方向。
以图2(a)中的磁隧道结为例，图3给出了对本发明的一部分实施例进行数据写入的基本方法。将写电流15沿y方向注入底部金属导线10，在自旋霍尔效应作用下产生的自旋流17将在第一层势垒层21的下方产生自旋累积。当底部金属导线使用非磁性金属材料时，根据该器件在垂直方向(z轴方向)上的空间反演不对称性、写电流15的流动方向，产生自旋轨道矩的方向沿x轴，需要设置y方向的外加磁场50，使之与自由层22的磁化方向共线。外加磁场50的大小取决于磁隧道结20的结构、尺寸，以及写电流15的大小，一般范围为0.001-1特。超薄的势垒层21允许自旋流17发生隧穿，进而在自旋转移矩的作用下翻转自由层22的磁化方向。通过改变写电流15或外加磁场50在y轴上的方向，能够控制自由层21的磁化方向在与参考层24平行、反平行之间转换，从而产生低、到电阻状态用于存储数据“0”、“1”。特别地，当底部金属导线使用反铁磁材料或其他材料时，如铂锰(PtMn)，该器件能够在无外加磁场的情况下执行数据写入。
根据本发明的一部分实施例，外加磁场50的设置可以采用图4(a)中的结构。置于磁隧道结20两侧的永磁体531、533能够在面内产生静磁场501，其在磁隧道结20附近的分量基本平行于写电流15，因此，数据写入可通过改变写电流15的方向予以控制。永磁体531、533可能包含铝镍钴(AlNiCo)、钴铂(CoPt)等材料，其排布并不局限于本实施例中所示的位置，例如，静磁场501可作用于一列磁存储器件而非单一器件。
根据本发明的另一部分实施例，外加磁场50的设置也可以采用图4(b)中的结构。通电导线55产生环形磁场503，在靠近磁隧道结20处具有与写电流15基本平行的分量。调节电流57的大小、极性能够在不改变写电流15的情况下完成数据写入；另外，也可以固定电流57的大小、极性，通过改变写电流15的极性完成数据写入。通电导电55的材料可能包含铝(Al)、金(Au)等材料，其排布并不局限于本实施例中所示的位置。
特别地，根据本发明的又一部分实施例，可以使用基于面内磁各向异性的磁隧道结201来实现该磁存储器件，在提高隧穿磁阻比率的同时降低偏压带来的影响。如图5(a)所示，磁隧道结201的横截面一般为椭圆形、长方形或其他形状，磁化方向在各铁磁金属层面内并与长轴共线(由箭头标识出，双向箭头表示磁化方向面内翻转)。图5(b)所示为该实施例的俯视图，底部金属导线101设置为垂直于磁隧道结201的长轴方向，使该器件在写电流105的作用下即可实现数据写入，无需外加磁场辅助。
本发明可通过多种工艺实现制备，具体包括使用磁控溅射、分子束外延等方法在衬底上形成超薄多层膜结构，使用紫外光刻(Ultra-VioletLithography，UVL)、电子束光刻(ElectronBeamLithography，EBL)、反应离子束刻蚀(ReactiveIonEtching，RIE)、感应耦合等离子体刻蚀(InductivelyCoupledPlasma，ICP)、离子束刻蚀(IonBeamEtching，IBE)等方法形成磁存储器件的各部分形态，使用化学气象沉积(ChemicalVaporDeposition，CVD)等方法形成绝缘层，使用电子束蒸镀、化学机械平坦化(ChemicalMechanicalPolishing，CMP)等方法形成顶电极与外围电路相连。尤其对于势垒层的制备，可以直接沉积氧化物薄膜，或先沉积金属薄膜，随后通过自然氧化、氧等离子体氧化等方式形成氧化物势垒层。
虽然已经结合一部分实施例详细描述了一种基于双势垒结构的磁存储器件，但其特定的结构细节和功能细节仅是实施例的叙述需要，本发明并不仅限于公开的实施例。可有多种可选择的形式来实施本发明，包括落入本发明范围内的所有变化、等价物和替换物。在实际制造过程中，各个步骤的工艺选择、顺序排列等视具体情况确定，且均包含于本发明公开的范围之内。
Claims (3)
1.一种基于双势垒结构的磁存储器件，其特征在于：它是使用双势垒结构增强磁隧道结的垂直磁各向异性或隧穿磁阻比率，同时结合底部金属导线形成基于自旋轨道矩的三端口器件；
该磁存储器件的双势垒结构包含金属氧化物势垒层、铁磁金属构成的自由层和另一层金属氧化物势垒层，该结构顶部依次沉积铁磁金属构成的参考层及非磁性金属构成的覆盖层，并通过金属电极与外围电路相连，底部导线由具有较高霍尔角的金属材料构成，用于数据写入；将一定方向与幅度的面内写电流注入底部金属导线，双势垒结构的磁化方向将在自旋轨道矩的作用下发生翻转，当自由层与参考层的磁化方向相同时，磁隧道结呈现低电阻状态，表示数据“0”；当磁化方向相反时，磁隧道结呈现高电阻状态，表示数据“1”。
2.一种基于双势垒结构的磁存储器件，其特征在于：该磁存储器件的双势垒结构包含金属氧化物势垒层、铁磁金属构成的自由层、非磁性金属构成的隔离层、铁磁金属构成的自由层和另一层氧化物势垒层，两层自由层通过插入的隔离层产生铁磁耦合进而同时翻转；该结构顶部依次沉积铁磁金属构成的参考层及非磁性金属构成的覆盖层，并通过金属电极与外围电路相连；底部导线由具有较高霍尔角的金属材料构成，用于数据写入。
3.一种基于双势垒结构的磁存储器件，其特征在于：该磁隧道结能基于垂直磁各向异性或面内磁各向异性，其组成的磁存储器件能倒置。
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105161613A (zh) |
Cited By (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105514260A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-04-20 | 中国科学院物理研究所 | 自旋逻辑器件和包括其的电子设备 |
| CN105895799A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-08-24 | 中国科学院物理研究所 | 可编程自旋逻辑器件和包括其的电子设备 |
| CN106025063A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-10-12 | 华为技术有限公司 | 磁隧道结以及磁存储器 |
| CN106449970A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-02-22 | 北京航空航天大学 | 一种低功耗磁性存储单元 |
| CN108458800A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-08-28 | 北京航空航天大学青岛研究院 | 测量温度的方法、电路、温度传感器、器件及其制造方法 |
| CN108511602A (zh) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 中电海康集团有限公司 | Mtj单元及stt-mram |
| CN108886061A (zh) * | 2017-02-27 | 2018-11-23 | Tdk株式会社 | 自旋流磁化旋转元件、磁阻效应元件及磁存储器 |
| CN109417100A (zh) * | 2017-03-29 | 2019-03-01 | Tdk株式会社 | 自旋流磁化反转元件、磁阻效应元件及磁存储器 |
| CN109427965A (zh) * | 2017-09-05 | 2019-03-05 | Tdk株式会社 | 自旋流磁化旋转元件、自旋轨道转矩型磁阻效应元件 |
| CN109643567A (zh) * | 2016-08-25 | 2019-04-16 | 高通股份有限公司 | 高速、低功率自旋轨道矩(sot)辅助的自旋转移矩磁随机访问存储器(stt-mram)位单元阵列 |
| CN109786544A (zh) * | 2017-11-14 | 2019-05-21 | Tdk株式会社 | 自旋轨道转矩型磁化旋转元件、自旋轨道转矩型磁阻效应元件和磁存储器 |
| CN109791940A (zh) * | 2016-11-30 | 2019-05-21 | 西部数据技术公司 | 垂直混合自旋扭矩转换(stt)和自旋轨道扭矩(sot)磁随机存取存储器的共享源极线架构 |
| CN109923686A (zh) * | 2016-12-05 | 2019-06-21 | 英特尔公司 | 四元自旋霍尔存储器 |
| CN110021700A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-16 | 深圳市思品科技有限公司 | 一种多功能自旋电子逻辑门器件 |
| EP3570283A1 (en) * | 2018-04-02 | 2019-11-20 | INTEL Corporation | Magnetic memory with chiral antiferromagnetic material for magnet switching |
| CN110828558A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-02-21 | 北京航空航天大学 | 一种自旋电子器件制备方法、制备工件及其制备方法 |
| CN111183480A (zh) * | 2017-11-21 | 2020-05-19 | 闪迪技术有限公司 | 用于磁阻随机存取存储器的复合自由层 |
| CN111180577A (zh) * | 2018-11-09 | 2020-05-19 | 三星电子株式会社 | 用于制造磁存储器件的方法 |
| WO2020135053A1 (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 浙江驰拓科技有限公司 | 磁存储单元及sot-mram存储器 |
| CN111682106A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-18 | 浙江驰拓科技有限公司 | 基于自旋轨道矩的存储单元及其制造方法 |
| WO2020258821A1 (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | 浙江驰拓科技有限公司 | 存储器 |
| CN112736192A (zh) * | 2019-10-14 | 2021-04-30 | 上海磁宇信息科技有限公司 | 具有双势垒层的磁性隧道结结构及磁性随机存储器 |
| CN112750946A (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-04 | 上海磁宇信息科技有限公司 | 一种磁性随机存储器势垒层和自由层结构单元及其制备方法 |
| CN112864306A (zh) * | 2019-11-12 | 2021-05-28 | 上海磁宇信息科技有限公司 | 具对称双势垒层的磁性隧道结结构及磁性随机存储器 |
| CN113016033A (zh) * | 2018-11-20 | 2021-06-22 | 华为技术有限公司 | 磁隧道结、磁电阻随机存储器、芯片及制备方法 |
| CN113130736A (zh) * | 2016-10-27 | 2021-07-16 | Tdk株式会社 | 自旋轨道转矩型磁化反转元件、磁存储器及高频磁性器件 |
| CN113451503A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-09-28 | 北京航空航天大学 | 多功能磁性随机存储单元、存储器及设备 |
| CN113690366A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-11-23 | 中国科学院微电子研究所 | Sot-mram存储单元及其制备方法 |
| CN113690367A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-11-23 | 中国科学院微电子研究所 | Sot-mram存储单元及其制备方法 |
| CN113838969A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-12-24 | 北京航空航天大学 | 逻辑器件、方法、磁存储器及计算机设备 |
| US11374163B2 (en) | 2018-06-19 | 2022-06-28 | Intel Corporation | Spin orbit memory with multiferroic material |
| US11476412B2 (en) | 2018-06-19 | 2022-10-18 | Intel Corporation | Perpendicular exchange bias with antiferromagnet for spin orbit coupling based memory |
| US11502188B2 (en) | 2018-06-14 | 2022-11-15 | Intel Corporation | Apparatus and method for boosting signal in magnetoelectric spin orbit logic |
| WO2023087884A1 (zh) * | 2021-11-22 | 2023-05-25 | 浙江驰拓科技有限公司 | 一种磁传感器及其制作方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1685526A (zh) * | 2002-07-25 | 2005-10-19 | 科学技术振兴机构 | 基于自旋滤波器效应的自旋晶体管和利用自旋晶体管的非易失存储器 |
| US20100123208A1 (en) * | 2008-11-19 | 2010-05-20 | Headway Technologies, Inc. | MR device with synthetic free layer structure |
| CN103633239A (zh) * | 2012-08-26 | 2014-03-12 | 三星电子株式会社 | 磁存储器及其提供方法和编程方法 |
| US20140124882A1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-05-08 | Inston, Inc. | Systems and methods for implementing magnetoelectric junctions having improved read-write characteristics |
| CN103890855A (zh) * | 2011-08-18 | 2014-06-25 | 康奈尔大学 | 自旋霍尔效应磁性设备、方法及应用 |
| US20140312441A1 (en) * | 2013-04-17 | 2014-10-23 | T3Memory, Inc. | Novel spin hall effect magnetic-ram |
| CN104795489A (zh) * | 2015-04-20 | 2015-07-22 | 北京航空航天大学 | 一种新型的四端磁存储器件 |
-
2015
- 2015-08-18 CN CN201510507427.5A patent/CN105161613A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1685526A (zh) * | 2002-07-25 | 2005-10-19 | 科学技术振兴机构 | 基于自旋滤波器效应的自旋晶体管和利用自旋晶体管的非易失存储器 |
| US20100123208A1 (en) * | 2008-11-19 | 2010-05-20 | Headway Technologies, Inc. | MR device with synthetic free layer structure |
| CN103890855A (zh) * | 2011-08-18 | 2014-06-25 | 康奈尔大学 | 自旋霍尔效应磁性设备、方法及应用 |
| CN103633239A (zh) * | 2012-08-26 | 2014-03-12 | 三星电子株式会社 | 磁存储器及其提供方法和编程方法 |
| US20140124882A1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-05-08 | Inston, Inc. | Systems and methods for implementing magnetoelectric junctions having improved read-write characteristics |
| US20140312441A1 (en) * | 2013-04-17 | 2014-10-23 | T3Memory, Inc. | Novel spin hall effect magnetic-ram |
| CN104795489A (zh) * | 2015-04-20 | 2015-07-22 | 北京航空航天大学 | 一种新型的四端磁存储器件 |
Cited By (52)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105514260A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-04-20 | 中国科学院物理研究所 | 自旋逻辑器件和包括其的电子设备 |
| CN105514260B (zh) * | 2016-01-29 | 2018-02-27 | 中国科学院物理研究所 | 自旋逻辑器件和包括其的电子设备 |
| CN105895799B (zh) * | 2016-03-30 | 2018-08-31 | 中国科学院物理研究所 | 可编程自旋逻辑器件和包括其的电子设备 |
| CN105895799A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-08-24 | 中国科学院物理研究所 | 可编程自旋逻辑器件和包括其的电子设备 |
| CN106025063A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-10-12 | 华为技术有限公司 | 磁隧道结以及磁存储器 |
| CN106025063B (zh) * | 2016-05-19 | 2019-11-19 | 华为技术有限公司 | 磁隧道结以及磁存储器 |
| CN109643567A (zh) * | 2016-08-25 | 2019-04-16 | 高通股份有限公司 | 高速、低功率自旋轨道矩(sot)辅助的自旋转移矩磁随机访问存储器(stt-mram)位单元阵列 |
| CN113130736A (zh) * | 2016-10-27 | 2021-07-16 | Tdk株式会社 | 自旋轨道转矩型磁化反转元件、磁存储器及高频磁性器件 |
| CN113130736B (zh) * | 2016-10-27 | 2023-09-12 | Tdk株式会社 | 自旋轨道转矩型磁化反转元件、磁存储器及高频磁性器件 |
| CN106449970A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-02-22 | 北京航空航天大学 | 一种低功耗磁性存储单元 |
| CN106449970B (zh) * | 2016-11-03 | 2019-03-15 | 北京航空航天大学 | 一种低功耗磁性存储单元 |
| CN109791940A (zh) * | 2016-11-30 | 2019-05-21 | 西部数据技术公司 | 垂直混合自旋扭矩转换(stt)和自旋轨道扭矩(sot)磁随机存取存储器的共享源极线架构 |
| CN109923686A (zh) * | 2016-12-05 | 2019-06-21 | 英特尔公司 | 四元自旋霍尔存储器 |
| CN108886061A (zh) * | 2017-02-27 | 2018-11-23 | Tdk株式会社 | 自旋流磁化旋转元件、磁阻效应元件及磁存储器 |
| CN108511602B (zh) * | 2017-02-28 | 2021-07-13 | 中电海康集团有限公司 | Mtj单元及stt-mram |
| CN108511602A (zh) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 中电海康集团有限公司 | Mtj单元及stt-mram |
| CN109417100A (zh) * | 2017-03-29 | 2019-03-01 | Tdk株式会社 | 自旋流磁化反转元件、磁阻效应元件及磁存储器 |
| CN109427965B (zh) * | 2017-09-05 | 2023-04-18 | Tdk株式会社 | 自旋流磁化旋转元件、自旋轨道转矩型磁阻效应元件 |
| CN109427965A (zh) * | 2017-09-05 | 2019-03-05 | Tdk株式会社 | 自旋流磁化旋转元件、自旋轨道转矩型磁阻效应元件 |
| CN109786544A (zh) * | 2017-11-14 | 2019-05-21 | Tdk株式会社 | 自旋轨道转矩型磁化旋转元件、自旋轨道转矩型磁阻效应元件和磁存储器 |
| US12048251B2 (en) | 2017-11-14 | 2024-07-23 | Tdk Corporation | Magnetoresistance effect element |
| CN109786544B (zh) * | 2017-11-14 | 2024-04-30 | Tdk株式会社 | 自旋轨道转矩型磁化旋转元件、磁阻效应元件和磁存储器 |
| CN111183480A (zh) * | 2017-11-21 | 2020-05-19 | 闪迪技术有限公司 | 用于磁阻随机存取存储器的复合自由层 |
| CN111183480B (zh) * | 2017-11-21 | 2023-10-03 | 闪迪技术有限公司 | 用于磁阻随机存取存储器的复合自由层 |
| CN108458800A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-08-28 | 北京航空航天大学青岛研究院 | 测量温度的方法、电路、温度传感器、器件及其制造方法 |
| EP3570283A1 (en) * | 2018-04-02 | 2019-11-20 | INTEL Corporation | Magnetic memory with chiral antiferromagnetic material for magnet switching |
| US11502188B2 (en) | 2018-06-14 | 2022-11-15 | Intel Corporation | Apparatus and method for boosting signal in magnetoelectric spin orbit logic |
| US11476412B2 (en) | 2018-06-19 | 2022-10-18 | Intel Corporation | Perpendicular exchange bias with antiferromagnet for spin orbit coupling based memory |
| US11374163B2 (en) | 2018-06-19 | 2022-06-28 | Intel Corporation | Spin orbit memory with multiferroic material |
| CN111180577B (zh) * | 2018-11-09 | 2024-04-02 | 三星电子株式会社 | 用于制造磁存储器件的方法 |
| CN111180577A (zh) * | 2018-11-09 | 2020-05-19 | 三星电子株式会社 | 用于制造磁存储器件的方法 |
| CN113016033A (zh) * | 2018-11-20 | 2021-06-22 | 华为技术有限公司 | 磁隧道结、磁电阻随机存储器、芯片及制备方法 |
| WO2020135053A1 (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 浙江驰拓科技有限公司 | 磁存储单元及sot-mram存储器 |
| CN111370573A (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-03 | 中电海康集团有限公司 | 磁存储单元及sot-mram存储器 |
| CN111370573B (zh) * | 2018-12-26 | 2021-12-24 | 中电海康集团有限公司 | 磁存储单元及sot-mram存储器 |
| CN110021700B (zh) * | 2019-04-24 | 2023-12-15 | 香港中文大学（深圳） | 一种多功能自旋电子逻辑门器件 |
| CN110021700A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-16 | 深圳市思品科技有限公司 | 一种多功能自旋电子逻辑门器件 |
| WO2020258821A1 (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | 浙江驰拓科技有限公司 | 存储器 |
| CN112736192B (zh) * | 2019-10-14 | 2023-04-18 | 上海磁宇信息科技有限公司 | 具有双势垒层的磁性隧道结结构及磁性随机存储器 |
| CN112736192A (zh) * | 2019-10-14 | 2021-04-30 | 上海磁宇信息科技有限公司 | 具有双势垒层的磁性隧道结结构及磁性随机存储器 |
| CN110828558A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-02-21 | 北京航空航天大学 | 一种自旋电子器件制备方法、制备工件及其制备方法 |
| CN110828558B (zh) * | 2019-10-29 | 2021-07-30 | 北京航空航天大学 | 一种自旋电子器件制备方法、制备工件及其制备方法 |
| CN112750946A (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-04 | 上海磁宇信息科技有限公司 | 一种磁性随机存储器势垒层和自由层结构单元及其制备方法 |
| CN112864306A (zh) * | 2019-11-12 | 2021-05-28 | 上海磁宇信息科技有限公司 | 具对称双势垒层的磁性隧道结结构及磁性随机存储器 |
| CN111682106B (zh) * | 2020-06-23 | 2022-06-24 | 浙江驰拓科技有限公司 | 基于自旋轨道矩的存储单元及其制造方法 |
| CN111682106A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-18 | 浙江驰拓科技有限公司 | 基于自旋轨道矩的存储单元及其制造方法 |
| CN113451503A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-09-28 | 北京航空航天大学 | 多功能磁性随机存储单元、存储器及设备 |
| CN113838969B (zh) * | 2021-05-27 | 2023-09-26 | 北京航空航天大学 | 逻辑器件、方法、磁存储器及计算机设备 |
| CN113838969A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-12-24 | 北京航空航天大学 | 逻辑器件、方法、磁存储器及计算机设备 |
| CN113690367A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-11-23 | 中国科学院微电子研究所 | Sot-mram存储单元及其制备方法 |
| CN113690366A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-11-23 | 中国科学院微电子研究所 | Sot-mram存储单元及其制备方法 |
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