【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁性隧道结
本文中揭示的实施例涉及磁性隧道结。
技术介绍
磁性隧道结是具有由薄的非磁性隧道绝缘体材料(例如,电介质材料)分离的两个导电磁性电极的集成电路组件。绝缘体材料足够薄使得电子可在适当条件下通过绝缘体材料从一个磁性电极穿隧到另一磁性电极。在正常操作写入或擦除电流/电压下,磁性电极中的至少一者可使其整体磁化方向在两个状态间切换,且所述电极常被称为“自由”或“记录”电极。另一磁性电极常被称为“参考”、“固定”或“钉扎”电极,且在施加正常操作写入或擦除电流/电压时,所述另一电极的整体磁化方向将不切换。参考电极和记录电极经电耦合到相应导电节点。这两个节点之间的通过参考电极、绝缘体材料和记录电极的电阻取决于记录电极相对于参考电极的磁化方向的磁化方向。因此,磁性隧道结可经编程到至少两个状态中的一者中,且可通过测量通过磁性隧道结的电流而感测所述状态。由于可在两个导电状态之间“编程”磁性隧道结,所以已提出将其用于存储器集成电路中。另外,磁性隧道结可用于除存储器外的逻辑或其它电路中,或者,除存储器外,磁性隧道结也可用于逻辑或其它电路中。记录电极的整体磁化方向可通过电流诱发的外部磁场或通过使用自旋极化电流以导致自旋转移力矩(STT)效应而切换。电荷载子(例如电子)具有称为“自旋”的性质,自旋是载子固有的少量角动量。电流通常未经极化(具有约50%“上自旋(spin-up)”电子和约50%“下自旋(spin-down)”电子)。自旋极化电流是具有任一自旋的显著更多电子的电流。我们可通过使电流通过特定磁性材料(有时也称为极化器材料)而产生自旋极化电流。如果将自旋极化电流引导到 ...
【技术保护点】
1.一种磁性隧道结,其包括:导电第一磁性电极,其包括磁性记录材料;导电第二磁性电极,其与所述第一电极隔开且包括磁性参考材料;非磁性隧道绝缘体材料,其在所述第一电极与所述第二电极之间;及所述第二电极的所述磁性参考材料包括合成反铁磁性构造,所述合成反铁磁性构造包括:两个隔开的磁性区域,所述磁性区域中的一者比另一者更靠近所述隧道绝缘体材料,所述一个磁性区域包括:极化器区域,其包括CoxFeyBz,其中“x”为0到90,“y”为10到90,且“z”为10到50;所述CoxFeyBz直接抵靠所述隧道绝缘体;元素W、元素Mo、元素Fe、CoaFebWc、CoaFebMoc及CoaFebTac中的至少一者,其直接抵靠所述CoxFeyBz,其中“a”为0到50,“b”为50到99,且“c”为1到50;及磁性CogFehBi,其直接抵靠元素W、元素Mo、元素Fe、CoaFebWc、CoaFebMoc及CoaFebTac中的所述至少一者,其中“g”为0到100,“h”为0到90,且“i”为0到50,其中“g”和“h”中的至少一者大于零;非磁性区域,其在所述两个隔开的磁性区域之间包括含Ir材料、含Ru材料、 ...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.13 US 15/154,0331.一种磁性隧道结,其包括:导电第一磁性电极,其包括磁性记录材料;导电第二磁性电极,其与所述第一电极隔开且包括磁性参考材料;非磁性隧道绝缘体材料,其在所述第一电极与所述第二电极之间;及所述第二电极的所述磁性参考材料包括合成反铁磁性构造,所述合成反铁磁性构造包括:两个隔开的磁性区域,所述磁性区域中的一者比另一者更靠近所述隧道绝缘体材料,所述一个磁性区域包括:极化器区域,其包括CoxFeyBz,其中“x”为0到90,“y”为10到90,且“z”为10到50;所述CoxFeyBz直接抵靠所述隧道绝缘体;元素W、元素Mo、元素Fe、CoaFebWc、CoaFebMoc及CoaFebTac中的至少一者,其直接抵靠所述CoxFeyBz,其中“a”为0到50,“b”为50到99,且“c”为1到50;及磁性CogFehBi,其直接抵靠元素W、元素Mo、元素Fe、CoaFebWc、CoaFebMoc及CoaFebTac中的所述至少一者,其中“g”为0到100,“h”为0到90,且“i”为0到50,其中“g”和“h”中的至少一者大于零;非磁性区域,其在所述两个隔开的磁性区域之间包括含Ir材料、含Ru材料、含Rh材料及含Os材料中的至少一者;含Ir材料、含Ru材料、含Rh材料及含Os材料中的所述至少一者直接抵靠元素Co;及所述另一磁性区域包括直接抵靠含Ir材料、含Ru材料、含Rh材料及含Os材料中的所述至少一者的磁性含Co材料。2.根据权利要求1所述的方法,其包括直接抵靠所述磁性含Co材料的非磁性元素Ir、非磁性元素Pt及非磁性元素Ru中的至少一者;所述含Co材料是在a)含Ir材料、含Ru材料、含Rh材料及含Os材料的所述至少一者与b)非磁性元素Ir、非磁性元素Pt及非磁性元素Ru中的所述至少一者之间。3.根据权利要求2所述的方法,其包括直接抵靠非磁性元素Ir、非磁性元素Pt及非磁性元素Ru中的所述至少一者的非磁性NisFetCru,其中“s”为50到100,“t”为0到30,且“u”为0到45;非磁性元素Ir、非磁性元素Pt及非磁性元素Ru中的所述至少一者是在所述磁性含Co材料与所述非磁性NisFetCru之间。4.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一磁性电极包括电介质材料,所述磁性记录材料是在所述电介质材料与所述隧道绝缘体之间,所述第一磁性电极包括非磁性导电材料,所述电介质材料是在所述非磁性导电材料与所述磁性记录材料之间,所述第一磁性电极在所述电介质材料与所述非磁性导电材料之间没有任何磁性极化器区域。5.根据权利要求4所述的方法,其中所述电介质材料及所述隧道绝缘体是相同组合物。6.根据权利要求5所述的方法,其中所述组合物是MgO。7.根据权利要求4所述的方法,其中所述电介质材料具有小于所述隧道绝缘体的厚度的厚度。8.根据权利要求1所述的方法,其中“x”为零。9.根据权利要求1所述的方法,其中“x”大于零。10.根据权利要求1所述的方法,其中“a”为零,且元素W、元素Mo、元素Fe、CoaFebWc、CoaFebMoc及CoaFebTac中的所述至少一者包括FebWc、FebMoc及FebTac的至少一者。11.根据权利要求1所述的方法,其中元素W、元素Mo、元素Fe、CoaFebWc、CoaFebMoc及CoaFebTac的所述至少一者包括CoaFebWc、CoaFebMoc及CoaFebTac的至少一者,其中“a”大于零。12.根据权利要求1所述的方法,其中元素W、元素Mo、元素Fe、CoaFebWc、CoaFebMoc及CoaFebTac中的所述至少一者包括元素W。13.根据权利要求1所述的方法,其中元素W、元素Mo、元素Fe、CoaFebWc、CoaFebMoc及CoaFebTac中的所述至少一者包括元素Mo。14.根据权利要求1所述的方法,其中元素W、元素Mo、元素Fe、CoaFebWc、CoaFebMoc及CoaFebTac中的所述至少一者包括元素Fe。15.根据权利要求1所述的方法,其中元素W、元素Mo、元素Fe、CoaFebWc、CoaFebMoc及CoaFebTac中的所述至少一者包括CoaFebWc,其中“a”大于零。16.根据权利要求1所述的方法,其中元素W、元素Mo、元素Fe、CoaFebWc、CoaFebMoc及CoaFebTac中的所述至少一者包括CoaFebMoc,其中“a”大于零。17.根据权利要求1所述的方法,其中元素W、元素Mo、元素Fe、CoaFebWc、CoaFebMoc及CoaFebTac中的所述至少一者包括CoaFebTac,其中“a”大于零。18.根据权利要求1所述的方法,其中元素W、元素Mo、元素Fe、CoaFebWc、CoaFebMoc及CoaFebTac中的所述至少一者包括元素W、元素Mo、元素Fe、CoaFebWc、CoaFebMoc及CoaFebTac中的至少两者的混合物或合金。19.根据权利要求18所述的方法,其中元素W、元素Mo、元素Fe、CoaFebWc、CoaFebMoc及CoaFebTac中的所述至少一者包括元素W、元素Mo、元素Fe、CoaFebWc、CoaFebMoc及CoaFebTac中的至少三者的混合物或合金。20.根据权利要求1所述的方法,其中含Ir材料、含Ru材料、含Rh材料及含Os材料中的所述至少一者包括元素Ir、元素Ru、元素Rh及元素Os中的至少两者的混合物或合金。21.根据权利要求20所述的方法,其中含Ir材料、含Ru材料、含Rh材料及含Os材料中的所述至少一者包括元素Ir、元素Ru、元素Rh及元素Os中的至少三者的混合物或合金。22.一种磁性隧道结,其包括:导电第一磁性电极,其包括磁性记录材料,所述材料包括直接抵靠包括Co、Fe及B的10埃厚的合金的3埃厚的Fe;导电第二磁性电极,其与所述第一电极隔开且包括磁性参考材料;非磁性隧道绝缘体材料,其在所述第一电极与所述第二电极之间;及所述第一磁性电极包括直接抵靠所述Fe的电介质材料;包括Co、Fe及B的所述合金直接抵靠所述隧道绝缘体,所述第一磁性电极包括直接抵靠所述电介质材料的非磁性导电材料,所述第一磁性电极在所述电介质材料与所述非磁性导电材料之间没有任何磁性极化器区域;所述第二电极的所述磁性参考材料包括...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈伟,维托尔德·库拉,曼札拉·西迪克,苏瑞许·拉玛罗杰,强纳森·D·哈玛斯,
申请(专利权)人:美光科技公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
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