磁性结、磁性存储器和提供磁性结的方法技术

描述了磁性结、使用磁性结的存储器和用于提供磁性结的方法。磁性结驻留在基板上，并且在磁性器件中能够使用。磁性结包括参考层、非磁性间隔物层和与自由层相邻的含M氧化物层。M包括Ti、Al、Hf、Zr、Mo、V和Nb中的至少一种。当写电流通过磁性结时，自由层可在多个稳定磁性状态之间切换。非磁性间隔物层在参考层于自由层之间。自由层在非磁性间隔物层与含M氧化物层之间。

【技术实现步骤摘要】
磁性结、磁性存储器和提供磁性结的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年8月28日提交的题为“TITANIUMOXIDECAPPINGLAYERFORAFREELAYERINPERPENDICULARAGNETICJUNCTIONS(垂直磁性结中自由层的氧化钛盖层)”的美国临时专利申请No.62/551,175和2017年10月18日提交的题为“TITANIUMOXIDECAPPINGLAYERFORAFREELAYERINPERPENDICULARMAGNETICJUNCTION(垂直磁性结中自由层的氧化钛盖层)”的美国专利申请No.15/787,524的权益，其通过引用并入本文中。
本申请涉及一种磁性结、磁性存储器和提供磁性结的方法。
技术介绍
磁性存储器，特别是磁随机存取存储器(MRAM)，由于它们具有高读/写速度、优异的耐久性、非易失性和在操作期间的低功耗的潜力而引来越来越多的兴趣。MRAM可以存储利用磁性材料作为信息记录介质的信息。一种类型的MRAM是自旋转移力矩随机存取存储器(STT-MRAM)。STT-MRAM利用至少部分由通过磁性结驱动的电流写入的磁性结。通过磁性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种驻留在基板上并在磁性器件中能够使用的磁性结，所述磁性结包括：参考层；自由层，当写电流通过所述磁性结时，所述自由层能够在多个稳定磁状态之间切换；非磁性间隔物层，所述非磁性间隔物层驻留在所述参考层与所述自由层之间；以及与自由层相邻的含M氧化物层，M包括Ti、Al、Hf、Zr、Mo、V和Nb中的至少一种，所述自由层在所述非磁性间隔物层与所述含M氧化物层之间。

【技术特征摘要】
2017.08.28 US 62/551,175;2017.10.18 US 15/787,5241.一种驻留在基板上并在磁性器件中能够使用的磁性结，所述磁性结包括：参考层；自由层，当写电流通过所述磁性结时，所述自由层能够在多个稳定磁状态之间切换；非磁性间隔物层，所述非磁性间隔物层驻留在所述参考层与所述自由层之间；以及与自由层相邻的含M氧化物层，M包括Ti、Al、Hf、Zr、Mo、V和Nb中的至少一种，所述自由层在所述非磁性间隔物层与所述含M氧化物层之间。2.根据权利要求1所述的磁性结，其中所述含M氧化物层还包括Mg。3.根据权利要求2所述的磁性结，其中所述含M氧化物层包括MgMxOy，其中x不大于3且y不大于5。4.根据权利要求2所述的磁性结，其中所述含M氧化物层具有至少4埃且不超过8埃的厚度。5.根据权利要求2所述的磁性结，其中所述自由层包括Co、Fe、Ni和B中的至少一种。6.根据权利要求2所述的磁性结，其中所述自由层具有矫顽力、热稳定性系数和写入效率，所述矫顽力、热稳定性系数和写入效率在高达四百五十摄氏度的退火之后降低不超过百分之五。7.根据权利要求1所述的磁性结，还包括：附加参考层，所述含M氧化物层在所述自由层与所述附加参考层之间，使得所述磁性结是双磁性结。8.根据权利要求1所述的磁性结，其中所述非磁性间隔物层是结晶MgO隧穿势垒层、导电非磁性间隔物层以及不同于所述结晶MgO隧穿势垒层的隧穿势垒层中的一种。9.一种驻留在基板上的磁性存储器，包括：多个磁性存储单元；以及与所述多个磁性存储单元耦接的多条位线其中所述多个磁性存储单元中的每一个包括：参考层；自由层，当写电流通过磁性结时，所述自由层能够在多个稳定磁状态之间切换；非磁性间隔物层，所述非磁性间隔物层驻留在所述参考层与所述自由层之间；以及含M氧化物层，所述含M氧化物层与所述自由层相邻；其中所述自由层在所述非磁性间隔物层与所述含M氧化物层之间，并且M包括Ti...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东康，冯艮，伊赫提尔，穆罕默德·扎菲克·克鲁宾，唐雪缇，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR