Heusler合金为插层的MnGa基垂直磁隧道结及制备方法技术

一种Heusler合金为插层的MnGa基垂直磁隧道结，包括：一衬底，是实现多层膜外延生长的基础；一缓冲层，其制作在衬底上，用于平滑衬底表面并减小晶格失配度；一下电极，其制作在缓冲层上，外延生长；一下插层，其制作在下电极上，外延生长；一势垒层，其制作在下插层上；一上插层，其制作在势垒层上，外延生长；一上电极，其制作在上插层上，外延生长；一覆盖层，其制作在上电极上，对下层结构起保护作用。本发明专利技术具有较高的隧穿磁电阻效应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自旋电子学材料和以磁隧道结为核心的磁阻式随机存储器领域，具体涉及一种Heusler合金为插层的MnGa基垂直磁隧道结及制备方法。技术背景磁性存储设备的不断发展实现了高密度大容量数据存储和微型化的电子元器件，为我们的日常生活带来了极大的便利。然而，这一切都与自旋电子学材料及相关器件的研究息息相关。磁阻式随机存储器(MRAM)的核心部件是磁性隧道结，其通常由铁磁金属电极/绝缘体势垒/铁磁金属电极三明治结构组成。通过外界的控制可以调节两铁磁电极磁矩的相对取向(平行排列或反平行排列)，使电子从一侧电极到另一侧电极的隧穿几率发生变化，从而使隧道结呈现高、低两种不同的电阻状态。磁性隧道结正是利用这种可调控的隧穿磁阻效应(TMR)来实现信号高低电平的变化，以此写入和读取数据。为了提高器件性能，科研工作者们付出了大量的努力来优化磁性隧道结的结构，在取得进展的同时也发现了许多新问题有待进一步改进：一方面，随着存储密度的提高，相邻磁存储单元的间距不断减小，存储单元之间的磁耦合会对信息的存储产生干扰，使器件的稳定性下降。于是，人们想到利用具有垂直易磁化特性的电极材料取代面内磁化材料作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Heusler合金为插层的MnGa基垂直磁隧道结，包括：一衬底，是实现多层膜外延生长的基础；一缓冲层，其制作在衬底上，用于平滑衬底表面并减小晶格失配度；一下电极，其外延生长在缓冲层上；一下插层，其外延生长在下电极上；一势垒层，其外延生长在下插层上；一上插层，其外延生长在势垒层上；一上电极，其外延生长在上插层上；一覆盖层，其外延生长在上电极上，对下层结构起保护作用。

【技术特征摘要】
1.一种Heusler合金为插层的MnGa基垂直磁隧道结，包括：一衬底，是实现多层膜外延生长的基础；一缓冲层，其制作在衬底上，用于平滑衬底表面并减小晶格失配度；一下电极，其外延生长在缓冲层上；一下插层，其外延生长在下电极上；一势垒层，其外延生长在下插层上；一上插层，其外延生长在势垒层上；一上电极，其外延生长在上插层上；一覆盖层，其外延生长在上电极上，对下层结构起保护作用。2.根据权利要求1所述的Heusler合金为插层的MnGa基垂直磁隧道结，其中上、下电极的材料为具有高垂直磁各向异性的L10-MnGa薄膜。3.根据权利要求1所述的Heusler合金为插层的MnGa基垂直磁隧道结，其中上、下插层的材料为Co2MnSi、Co2MnAl、Co2FeAl或Co2FeSi薄膜，其厚度为0.6-1.5nm。4.根据权利要求1所述的Heusler合金为插层的MnGa基垂直磁隧道结，其中势垒层的材料为Al2O3或MgO，其厚度为0.8-2nm。5.根据权利要求1所述的Heusler合金为插层的MnGa基垂直磁隧道...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁军，毛思玮，赵旭鹏，赵建华，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11