具有电压相关的面内磁各向异性的MRAM制造技术

本发明专利技术题为“具有电压相关的面内磁各向异性的MRAM”。本发明专利技术公开了用于磁阻随机存取存储器的装置、系统和方法。用于存储数据的磁隧道结包括固定层、阻挡层和复合自由层。阻挡层可以设置在固定层和复合自由层之间。复合自由层可包括一个或多个铁磁层。复合自由层可包括一个或多个各向异性诱导层，该一个或多个各向异性诱导层响应于垂直偏置电压而诱导针对所述复合自由层的面内磁各向异性。

Voltage-dependent in-plane magnetic anisotropy MRAM

【技术实现步骤摘要】
具有电压相关的面内磁各向异性的MRAM
在各种实施方案中，本公开涉及磁阻随机存取存储器，并且更具体地涉及用于自旋累积扭矩磁阻随机存取存储器的交叉点架构。
技术介绍
各种类型的磁阻随机存取存储器(MRAM)使用磁隧道结存储数据。磁隧道结(MTJ)可以包括“固定”和“自由”磁性层，其中自由层的磁矩可以被切换成与固定层的磁矩平行或反平行。薄的电介质或阻挡层可以分离固定层和自由层，并且由于量子隧穿，电流可以流过阻挡层。平行和反平行状态之间的电阻差异允许存储数据。例如，低电阻可对应于二进制“1”，高电阻可对应于二进制“0”。或者，低电阻可对应于二进制“0”，高电阻可对应于二进制“1”。随着存储容量的增加和MTJ特征尺寸的减小，减小MTJ的体积可能会降低自由层磁矩的热稳定性。降低热稳定性可能导致数据保留不良和错误率增加。然而，以其他方式增加MTJ自由层的热稳定性以补偿减小的体积也可增加用于将自由层设置为平行或反平行状态的写入电压。在各种类型的MTJ中，配置自由层使得其不容易通过热能波动切换到不同状态也可涉及增加故意在状态之间切换所耗费的能量。
技术实现思路
提出了用于磁阻随机存取存储器的装置。在一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：磁隧道结，所述磁隧道结用于存储数据，所述磁隧道结包括固定层、阻挡层和复合自由层，所述阻挡层设置在所述固定层和所述复合自由层之间，所述复合自由层包括：一个或多个铁磁层；一个或多个各向异性诱导层，所述一个或多个各向异性诱导层响应于垂直偏置电压而诱导针对所述复合自由层的面内磁各向异性。

【技术特征摘要】
2017.10.25 US 15/793,9101.一种装置，包括：磁隧道结，所述磁隧道结用于存储数据，所述磁隧道结包括固定层、阻挡层和复合自由层，所述阻挡层设置在所述固定层和所述复合自由层之间，所述复合自由层包括：一个或多个铁磁层；一个或多个各向异性诱导层，所述一个或多个各向异性诱导层响应于垂直偏置电压而诱导针对所述复合自由层的面内磁各向异性。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述磁隧道结为自旋转移扭矩磁隧道结，所述自旋转移扭矩磁隧道结基于所述自由层的磁矩存储数据，其中所述自由层的所述磁矩能够由写入电流切换通过所述固定层和所述自由层。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述诱导的面内磁各向异性降低了用于切换所述自由层的所述磁矩的所述写入电流的量值。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述写入电流的所述降低对于所述偏置电压的正值和负值是对称的。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述固定层的磁矩和所述复合自由层的磁矩垂直于所述阻挡层。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述复合自由层包括单个各向异性诱导层。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述复合自由层包括多个各向异性诱导层，所述多个各向异性诱导层与超晶格结构中的所述铁磁层交替。8.根据权利要求1所述的装置，其中各向异性诱导层包括内置面内电场。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述内置电场是由于所述各向异性诱导层中的横向结构不对称性而产生的。10.根据权利要求8所述的装置，其中通过所述内置面内电场和基于所述垂直偏置电压的垂直偏置电流之间的自旋轨道耦合来诱导所述面内磁各向异性。11.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个各向异性诱...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·米哈拉维克，J·卡提恩，
申请(专利权)人：闪迪技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US