CN112038488A - Mtj的制作方法和mtj - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种MTJ的制作方法和MTJ，该制作方法包括依次形成叠置的参考层、绝缘势垒层以及自由层，其中，参考层与自由层中的至少一个采用物理气相沉积法形成，且采用物理气相沉积形成参考层与自由层中的至少一个磁性层的过程中，采用氙气和氪气中的至少一种作为溅射气体。该方法中，氙气和氪气的原子较重，难以被电磁场加速，因此可以有效的减小物理气相沉积过程中对参考层与自由层界面的轰击，从而较好的控制了界面材料的扩散，提高参考层与自由层的自旋极化率和整体晶体取向，达到降低器件的RA的同时，降低器件的写入电压，从而提高器件的耐擦写性能的效果。
Description
技术领域
本申请涉及磁隧道结技术领域，具体而言，涉及一种MTJ的制作方法和MTJ。
背景技术
自旋转移力矩磁性随机存储器(Spin Transfer Torque Magnetic RandomAccess Memory，简称STT-MRAM)是一种新型非易失存储器，其核心存储单元为MTJ结构。典型的MTJ主要由钉扎层、势垒层和自由层组成。钉扎层也称为参考层，它的磁化方向保持不变，仅改变自由层的磁化方向使之与钉扎层同向或反向。MTJ器件依靠量子隧穿效应使电子通过势垒层。极化电子的隧穿概率和钉扎层与自由层的相对磁化方向有关。当钉扎层与自由层的磁化方向相同时，极化电子的隧穿概率较高，此时，MTJ器件表现为低电阻状态(Rp)；而当钉扎层与自由层磁化方向相反时，极化电子的隧穿概率较低，此时，MTJ器件表现为高电阻状态(Rap)。MRAM分别利用MTJ器件的Rp状态和Rap状态来表示逻辑状态“1”和“0”，从而实现数据的存储。隧穿磁电阻值表示为：TMR＝100％×(Rap-Rp)/Rp。
STT-MRAM利用电流的自旋转移力矩效应(STT)对MRAM进行写入操作。当自旋极化电流经过一磁性薄膜时，极化电流会与磁性薄膜的局域电子发生交换相互作用，从而对磁性薄膜的局域磁矩施加一个力矩，使之倾向于与自旋极化电流的极化方向相同，这一现象称为自旋转移力矩效应(STT效应)。对磁性薄膜施加一个与之磁化方向相反的极化电流，当极化电流强度超过一定阈值时，磁性薄膜本身的磁矩即可发生翻转。利用自旋转移力矩效应可以使得MTJ器件的自由层的磁化方向与钉扎层的磁化方向平行或反平行，从而实现“写”操作。
随着MRAM工艺节点的降低，需要进一步降低MTJ的RA(电阻值)，从而降低写入电压，提高器件的耐久性和写入速度。传统的降低RA的主要途径是减小势垒层的厚度，但是该方法会导致TMR降低，写入电流密度增大，器件的写入电压均一性变差，击穿电压(Vbd)降低等一系列问题，降低器件耐擦写性能和良率。
在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种MTJ的制作方法和MTJ，以解决现有技术中的降低RA的方法的耐擦写性能较差的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种MTJ的制作方法，包括：依次形成叠置的参考层、绝缘势垒层以及自由层，其中，所述参考层与所述自由层均包含至少一个磁性层，所述参考层与所述自由层的至少一个所述磁性层采用物理气相沉积法形成，且采用物理气相沉积形成至少一个所述磁性层的过程中，采用氙气和氪气中的至少一种作为溅射气体。
可选地，在形成所述参考层之前，所述方法还包括：形成人工反铁磁层，所述人工反铁磁层包括第一磁性复合层，反铁磁耦合层和第二磁性复合层，其中，所述第一磁性复合层和第二磁性复合层通过所述反铁磁耦合层呈反铁磁耦合，所述第一磁性复合层和所述第二磁性复合层的磁化方向相反，所述第一磁性复合层的磁化方向和所述第二磁性复合层的磁化方向与所述反铁磁耦合层的厚度方向相同；在所述人工反铁磁层的表面上形成结构过渡层，所述结构过渡层为非晶结构层，所述参考层形成在所述结构过渡层的表面上。
可选地，所述人工反铁磁层的表面上形成结构过渡层，包括：采用物理气相沉积法在所述人工反铁磁层的表面上形成所述结构过渡层，且所述结构过渡层的沉积过程采用的溅射气体与所述参考层沉积过程中采用的溅射气体不同。
可选地，形成所述参考层的过程包括：采用物理气相沉积法形成所述参考层，采用氪气或氙气作为溅射气体制备紧邻所述绝缘势垒层的所述磁性层。
可选地，所述参考层的至少一个所述磁性层与所述自由层的至少一个所述磁性层均采用物理气相沉积法形成。
可选地，形成所述自由层的过程包括：采用物理气相沉积法在所述绝缘势垒层的表面上沉积第一磁性层，且采用氪气或氙气作为溅射气体；采用物理气相沉积法在所述第一磁性层的表面上沉积非磁耦合层，且采用氩气作为溅射气体；采用物理气相沉积法在所述非磁耦合层的表面上沉积第二磁性层，且采用氙气或氩气作为溅射气体。
可选地，在采用物理气相沉积法形成所述磁性层的过程中，沉积功率小于或者等于800W。
可选地，在形成所述参考层之前，所述方法还包括：形成底电极，所述参考层形成在所述底电极的表面上，在形成所述自由层之后，所述方法还包括在所述自由层的表面上依次形成覆盖层和顶电极。
可选地，所述参考层的材料包括Co、Fe、Ni、CoB、FeB、NiB、CoFe、NiFe、CoNi、CoFeNi、CoFeB、NiFeB、CoNiB、CoFeNiB、FePt、FePd、CoPt、CoPd、CoFePt、CoFePd、FePtPd、CoPtPd与CoFePtPd中的至少一种，所述自由层的材料包括Co、Fe、Ni、CoB、FeB、NiB、CoFe、NiFe、CoNi、CoFeNi、CoFeB、NiFeB、CoNiB、CoFeNiB、FePt、FePd、CoPt、CoPd、CoFePt、CoFePd、FePtPd、CoPtPd与CoFePtPd中的至少一种，所述绝缘势垒层的材料包括MgO、AlOX、MgAlOX、TiOX、TaOX、GaOX与FeOX中的至少一种。
可选地，所述结构过渡层的材料包括Ta、Mo、W、Ti、Hf、Zr、Nb、TaN、TiN、NbN、TaB、TiB、MoB、HfB、ZrB、NbN与WB中的至少一种。
根据本申请的另一方面，提供了一种MTJ，所述MTJ由任一种所述的方法制备而成。
应用本申请的技术方案，所述MTJ的制作方法使用物理气相沉积法并采用氙气和氪气中的至少一种作为溅射气体来制备所述参考层与所述自由层中的所述磁性层，在这一过程中，所述氙气和氪气作为载气被电磁场解离后轰击靶材，从而使得靶材中的原子沉积到所述绝缘势垒层，但是作为惰性气体，所述氙气和氪气的原子较重，难以被电磁场加速，因此可以有效的减小物理气相沉积过程中对所述参考层的界面以及所述绝缘势垒层与所述自由层的界面的轰击，避免了所述界面结构受到破坏，减少了所述界面处不同材料之间的扩散，进而提高所述参考层与所述自由层的自旋极化率和整体晶体(001)取向，达到降低器件的RA的同时，降低了器件的写入电压，从而提高了器件的耐擦写性能的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本申请的一种具体的实施例的MTJ结构示意图；
图2示出了根据本申请的另一种具体的实施例的MTJ结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、顶电极；20、覆盖层；30、自由层；40、绝缘势垒层；50、参考层；60、结构过渡层；70、人工反铁磁层；80、种子层；90、底电极；101、第一磁性层；102、第二磁性层；103、非磁耦合层。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
正如背景技术所介绍的，现有技术中的降低RA的方法的耐擦写性能较差，为了解决如上问题，本申请提出了一种MTJ的制作方法和MTJ。
本申请的一种典型的实施例中，提供了一种MTJ(Magnetic Tunnel Junctions，磁隧道结)的制作方法，MTJ的结构如图1所示，包括依次形成叠置的参考层50、绝缘势垒层40以及自由层30，其中，上述参考层与上述自由层中的至少一个磁性层，上述参考层与上述自由层的至少一个上述磁性层采用物理气相沉积法形成，且采用物理气相沉积形成至少一个上述磁性层的过程中，采用氙气和氪气中的至少一种作为溅射气体。
具体地，物理气相沉积法是在真空条件下，采用物理方法，将固体表面气化成气态原子、分子或者部分电离成离子，并通过低压气体过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。
通过上述MTJ的制作方法，使用物理气相沉积法并采用氙气和氪气中的至少一种作为溅射气体来制备上述参考层与上述自由层中的上述磁性层，在这一过程中，上述氙气和氪气作为载气被电磁场解离后轰击靶材，从而使得靶材中的原子沉积到上述绝缘势垒层，但是作为惰性气体，上述氙气和氪气的原子较重，难以被电磁场加速，因此可以有效的减小物理气相沉积过程中对上述参考层的界面以及上述绝缘势垒层与上述自由层的界面的轰击，避免了上述界面结构受到破坏，减少了上述界面处不同材料之间的扩散，进而提高上述参考层与上述自由层的自旋极化率和整体晶体(001)取向，达到降低器件的RA的同时，降低了器件的写入电压，从而提高了器件的耐擦写性能的效果。
本申请的一种具体的事实例中，在形成上述参考层之前，上述方法还包括：形成人工反铁磁层70，如图1所示。上述人工反铁磁层包括第一磁性复合层，反铁磁耦合层和第二磁性复合层。其中，上述第一磁性复合层和第二磁性复合层通过上述反铁磁耦合层呈反铁磁耦合，上述第一磁性复合层和上述第二磁性复合层的磁化方向相反，上述第一磁性复合层的磁化方向和上述第二磁性复合层的磁化方向与上述反铁磁耦合层的厚度方向相同；在上述人工反铁磁层的表面上形成结构过渡层60，上述结构过渡层为非晶结构层，上述参考层形成在上述结构过渡层的表面上。上述方法中，上述氙气和氪气被电磁场解离后轰击靶材，从而使得靶材中的原子沉积到上述MTJ下层结构上，上述下层结构为上述结构过渡层与上述绝缘势垒层，在这一过程中，上述氙气和氪气的原子较重，难以被电磁场加速，因此可以有效的减小物理气相沉积过程中对上述结构过渡层与上述参考层的界面以及上述绝缘势垒层与上述自由层的界面的轰击，从而减少了上述界面处不同材料之间的扩散，提高了上述参考层与上述自由层的自旋极化率和整体晶体(001)取向，进一步地降低了器件的RA，降低了器件的写入电压，提高了器件的耐擦写性能的效果。
本申请的一种实施例中，上述人工反铁磁层的表面上形成结构过渡层60，如图1所示。包括：采用物理气相沉积法在上述人工反铁磁层的表面上形成上述结构过渡层，且上述结构过渡层的沉积过程采用的溅射气体与上述参考层沉积过程中采用的溅射气体不同。沉积过程采用不同的溅射气体，更有利于上述结构过渡层形成非晶结构，有利于后续生长的上述参考层、上述绝缘势垒层及上述自由层形成(001)晶体取向。
本申请的一种具体的实施例中，形成上述参考层的过程包括：采用物理气相沉积法形成上述参考层，且采用氪气或氙气作为溅射气体制备紧邻上述绝缘势垒层的上述磁性层。使用物理气相沉积法并采用氪气或氙气作为溅射气体来制备上述磁性层，氪气或氙气难以被电磁场加速，因此可以有效的减小物理气相沉积过程中对上述结构过渡层的轰击，从而较好的控制了上述结构过渡层和上述参考层界面的材料的扩散，避免了上述结构过渡层材料向上述绝缘势垒层的扩散，从而降低RA，进一步提高了器件的耐擦写性能。
根据本申请的另一种实施例，上述参考层的至少一个上述磁性层与上述自由层的至少一个上述磁性层均采用物理气相沉积法形成。这样进一步地保证了器件的耐擦写性能较好。
本申请的又一种实施例中，形成上述自由层的过程包括：采用物理气相沉积法在上述绝缘势垒层的表面上沉积第一磁性层101，如图2所示，且采用氪气或氙气作为溅射气体；采用物理气相沉积法在上述第一磁性层的表面上沉积非磁耦合层103，且采用氩气作为溅射气体；采用物理气相沉积法在上述非磁耦合层的表面上沉积第二磁性层102；且采用氙气或氩气作为溅射气体。使用物理气相沉积法，并采用氪气或氙气作为溅射气体来制备上述第一磁性层、采用氩气作为溅射气体来制备上述非磁耦合层以及采用氙气或氩气作为溅射气体来制备上述第二磁性层，在溅射过程中，上述溅射气体被电磁场解离，轰击磁性材料把菜，使得靶材中的原子沉积到上述过渡层或者绝缘势垒层，这一过程中，由于上述溅射气体的原子重量大，电磁场很难加速上述溅射气体，因此，可以有效的减小物理气相沉积过程中对上述第一磁性层、非磁耦合层以及第二磁性层界面的轰击，从而较好地提高了上述第一磁性层、非磁耦合层以及第二磁性层的自旋极化率与晶体取向，保证了器件的较好的耐擦写性能。
具体地，在采用物理气相沉积法形成上述磁性层的过程中，沉积功率小于或者等于800W。较小的沉积功率保证了上述参考层制备过程中缺陷较少，进一步保证器件的性能较好。
本申请的再一种实施例中，在形成上述参考层之前，上述方法还包括形成底电极90，如图1所示，上述参考层50形成在上述底电极90的表面上，在形成上述自由层30之后，上述方法还包括在上述自由层30的表面上依次形成覆盖层20和顶电极10。通过上述方法制成的上述MTJ结构，使得器件的耐擦写性能较好。
为了进一步保证降低器件的RA的同时，提升器件的耐擦写性能，本申请的另一种具体的实施例中，上述参考层的材料包括Co、Fe、Ni、CoB、FeB、NiB、CoFe、NiFe、CoNi、CoFeNi、CoFeB、NiFeB、CoNiB、CoFeNiB、FePt、FePd、CoPt、CoPd、CoFePt、CoFePd、FePtPd、CoPtPd与CoFePtPd中的至少一种，上述自由层的材料包括Co、Fe、Ni、CoB、FeB、NiB、CoFe、NiFe、CoNi、CoFeNi、CoFeB、NiFeB、CoNiB、CoFeNiB、FePt、FePd、CoPt、CoPd、CoFePt、CoFePd、FePtPd、CoPtPd与CoFePtPd中的至少一种，上述绝缘势垒层的材料包括MgO、AlOX、MgAlOX、TiOX、TaOX、GaOX与FeOX中的至少一种。其中，这些绝缘势垒层中的材料化学式的“X”实际上就是一个对应分子中的氧原子的个数，这些化学式中的氧化子的个数虽然都用X表示，但是，其并不表示这些材料中的氧原子个数都相同。
本申请的一种具体的实施例中，上述结构过渡层的材料包括Ta、Mo、W、Ti、Hf、Zr、Nb、TaN、TiN、NbN、TaB、TiB、MoB、HfB、ZrB、NbN与WB中的至少一种。这样使得上述结构过渡层的制备过程中缺陷较少，保证形成的上述结构过渡层的性能较好，进一步保证了MTJ的性能较好。
本申请的另一种典型的实施例中，提供了一种MTJ，上述MTJ由上述任一种上述的方法制备而成。
使用上述的MTJ制作方法形成的上述MTJ，可有效降低器件的RA，提高参考层和自由层的自旋极化率，从而降低器件的写入电压，使器件具备较好的耐擦写性能。此外，使用任一种上述方法制备而成的MTJ可以在较厚的绝缘势垒层中实现低RA，提高了器件写入电压分布均一性，提高了器件良率。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明。
实施例1
形成如图1所示的MTJ结构，具体形成过程包括：
在上述底电极90上使用物理气相沉积法依次沉积上述种子层80与上述人工反铁磁层70，上述人工反铁磁层70的材料可以为Co、Pt、Ru的一种或者几种的组合；
在上述人工反铁磁层70上制备结构过渡层60，上述结构过渡层60材料可以为Ta；
在上述结构过渡层60上，采用氪气作为溅射气体制备参考层50，上述参考层50的材料可以为CoFeB；
在上述参考层50上制备绝缘势垒层40，上述绝缘势垒层40的材料可以为MgO；
在上述绝缘势垒层40上制备自由层30，上述自由层30的材料可以为CoFeB、Ta或者CoFeB；在上述自由层30上制备覆盖层20，上述覆盖层20的材料可以为MgO；
在上述覆盖层20上制备顶电极10。
当然，上述制备参考层50的溅射气体还可以为氙气，上述参考层50的材料还可以为Co、Fe、Ni、CoB、FeB、NiB、CoFe、NiFe、CoNi、CoFeNi、NiFeB、CoNiB、CoFeNiB、FePt、FePd、CoPt、CoPd、CoFePt、CoFePd、FePtPd、CoPtPd与CoFePtPd中的一种或者几种的组合，上述自由层30的材料还可以为Co、Fe、Ni、CoB、FeB、NiB、CoFe、NiFe、CoNi、CoFeNi、NiFeB、CoNiB、CoFeNiB、FePt、FePd、CoPt、CoPd、CoFePt、CoFePd、FePtPd、CoPtPd与CoFePtPd中的一种或者几种的组合，上述绝缘势垒层40的材料还可以为AlOX、MgAlOX、TiOX、TaOX、GaOX与FeOX中的一种或者几种的组合，上述结构过渡层60还可以为Mo、W、Ti、Hf、Zr、Nb、TaN、TiN、NbN、TaB、TiB、MoB、HfB、ZrB、NbN与WB中的一种或者几种的组合。
实施例2
形成如图2所示的MTJ结构，具体形成过程包括：
在底电极90上依次沉积上述人工反铁磁层70、上述结构过渡层60、上述参考层50以及上述绝缘势垒层40，采用氪气作为溅射气体制备紧邻上述绝缘势垒层40的第一磁性层101，采用氩气作为溅射气体在上述第一磁性层101上沉积上述非磁耦合层103，采用氙气作为溅射气体在上述非磁耦合层103上沉积上述第二磁性层102，在上述第二磁性层102上沉积上述覆盖层20及上述顶电极10。
实施例3
形成如图2所示的MTJ结构，具体形成过程包括：
在底电极90上依次沉积上述人工反铁磁层70、上述结构过渡层60、上述参考层50以及上述绝缘势垒层40，采用氙气作为溅射气体制备紧邻上述绝缘势垒层40的第一磁性层101，采用氩气作为溅射气体在上述第一磁性层101上沉积上述非磁耦合层103，采用氩气作为溅射气体在上述非磁耦合层103上沉积上述第二磁性层102，在上述第二磁性层102上沉积上述覆盖层20及上述顶电极10。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1)、本申请的MTJ的制作方法使用物理气相沉积法并采用氙气和氪气中的至少一种作为溅射气体来制备上述参考层与上述自由层中的上述磁性层，在这一过程中，上述氙气和氪气作为载气被电磁场解离后轰击靶材，从而使得靶材中的原子沉积到上述绝缘势垒层，但是作为惰性气体，上述氙气和氪气的原子较重，难以被电磁场加速，因此可以有效的减小物理气相沉积过程中对上述参考层的界面以及上述绝缘势垒层与上述自由层的界面的轰击，避免了上述界面结构受到破坏，减少了上述界面处不同材料之间的扩散，进而提高上述参考层与上述自由层的自旋极化率和整体晶体(001)取向，达到降低器件的RA的同时，降低了器件的写入电压，从而提高了器件的耐擦写性能的效果。
2)、本申请的MTJ，使用上述MTJ制作方法制备而成，可有效降低器件的RA，提高参考层和自由层的自旋极化率，从而降低器件的写入电压，使器件具备较好的耐擦写性能。此外，使用上述方法制备而成的MTJ可以在较厚的绝缘势垒层中实现低RA，提高了器件写入电压分布均一性，提高了器件良率。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种MTJ的制作方法，其特征在于，包括依次形成叠置的参考层、绝缘势垒层以及自由层，其中，所述参考层与所述自由层均包含至少一个磁性层，所述参考层与所述自由层的至少一个所述磁性层采用物理气相沉积法形成，且采用物理气相沉积形成至少一个所述磁性层的过程中，采用氙气和氪气中的至少一种作为溅射气体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在形成所述参考层之前，所述方法还包括：
形成人工反铁磁层，所述人工反铁磁层包括第一磁性复合层，反铁磁耦合层和第二磁性复合层，其中，所述第一磁性复合层和第二磁性复合层通过所述反铁磁耦合层呈反铁磁耦合，所述第一磁性复合层和所述第二磁性复合层的磁化方向相反，所述第一磁性复合层的磁化方向和所述第二磁性复合层的磁化方向与所述反铁磁耦合层的厚度方向相同；
在所述人工反铁磁层的表面上形成结构过渡层，所述结构过渡层为非晶结构层，所述参考层形成在所述结构过渡层的表面上。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述人工反铁磁层的表面上形成结构过渡层，包括：
采用物理气相沉积法在所述人工反铁磁层的表面上形成所述结构过渡层，且所述结构过渡层的沉积过程采用的溅射气体与所述参考层沉积过程中采用的溅射气体不同。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述参考层的过程包括：
采用物理气相沉积法形成所述参考层，采用氪气或氙气作为溅射气体制备紧邻所述绝缘势垒层的所述磁性层。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考层的至少一个所述磁性层与所述自由层的至少一个所述磁性层均采用物理气相沉积法形成。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述自由层的过程包括：
采用物理气相沉积法在所述绝缘势垒层的表面上沉积第一磁性层，且采用氪气或氙气作为溅射气体；
采用物理气相沉积法在所述第一磁性层的表面上沉积非磁耦合层，且采用氩气作为溅射气体；
采用物理气相沉积法在所述非磁耦合层的表面上沉积第二磁性层，且采用氙气或氩气作为溅射气体。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在采用物理气相沉积法形成所述磁性层的过程中，沉积功率小于或者等于800W。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在形成所述参考层之前，所述方法还包括：
形成底电极，所述参考层形成在所述底电极的表面上，
在形成所述自由层之后，所述方法还包括：
在所述自由层的表面上依次形成覆盖层和顶电极。
9.根据权利要求1至8中任意一种所述的方法，其特征在于，所述参考层的材料包括Co、Fe、Ni、CoB、FeB、NiB、CoFe、NiFe、CoNi、CoFeNi、CoFeB、NiFeB、CoNiB、CoFeNiB、FePt、FePd、CoPt、CoPd、CoFePt、CoFePd、FePtPd、CoPtPd与CoFePtPd中的至少一种，所述自由层的材料包括Co、Fe、Ni、CoB、FeB、NiB、CoFe、NiFe、CoNi、CoFeNi、CoFeB、NiFeB、CoNiB、CoFeNiB、FePt、FePd、CoPt、CoPd、CoFePt、CoFePd、FePtPd、CoPtPd与CoFePtPd中的至少一种，所述绝缘势垒层的材料包括MgO、AlOX、MgAlOX、TiOX、TaOX、GaOX与FeOX中的至少一种。
10.根据权利要求1至8中任意一种所述的方法，其特征在于，所述结构过渡层的材料包括Ta、Mo、W、Ti、Hf、Zr、Nb、TaN、TiN、NbN、TaB、TiB、MoB、HfB、ZrB、NbN与WB中的至少一种。
11.一种MTJ，其特征在于，所述MTJ由权利要求1至10中任一项所述的方法制备而成。
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