一种基于光辅助写入的磁随机存储器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于光辅助写入的磁随机存储器，属于计算机存储技术领域。本发明专利技术为磁存储写入信息的方式提供了一种新的思路，即通过利用超短激光脉冲实现磁随机存储器中MTJ自由层磁化方向的改变，同时施加写电流完成信息的写入，其不再通过写电流来实现磁化方向的反转，从而避免了随着工艺尺寸的缩小而使的自由层的磁化状态翻转所需要的电流减小，该值与读电流越来越相近，使得读电流也可能使自由层的磁化状态翻转，造成写入错误率增加的问题；同时，由于不再通过电流大小实现磁化方向的反转，使得在利用超短激光脉冲实现MTJ自由层磁化方向的反转后，只需施加微小写电流即可实现信息的写入，降低了写入功率。

A Magnetic Random Memory Based on Optical Auxiliary Writing

【技术实现步骤摘要】
一种基于光辅助写入的磁随机存储器
本专利技术涉及一种基于光辅助写入的磁随机存储器，属于计算机存储

技术介绍
存储器是电子系统中用于记忆的器件，分为动态存储器和静态存储器；但是动态存储器存在着数据断电不会保存、需定时充电的缺点；而静态存储器则存在着集成度低、功耗较大的缺点；随着半导体技术的发展，新一代的磁随机存储器(MRAM)拥有上述两种存储器的优点，做到了断电情况下数据依然保存、结构简单易于集成、读写速度快，而且相对于静态存储器来说，其功耗较小。磁随机存储器的基本结构如图1所示：包括一个磁隧道结(MTJ)4、一个N沟道的选通场效应晶体管(MOS)5、字线7、位线6和源线8。其核心的结构是磁隧道结4，磁隧道结4由自由层1、势垒层2和固定层3组成。磁随机存储器是通过外加电流的改变来实现读写功能。数据的读出原理是在磁隧道结两端施加一个较小的电流(读电流)，通过检测磁隧道结两端的电阻大小与参考值对比确定读出数据为“1”或“0”，不涉及磁隧道结中自由层磁化状态的翻转；数据的写入则通过一个较大(相对于读电流)的电流(即写电流)使自由层的磁化方向翻转，实现信息“1”或“0”的写入。但是随本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁随机存储器辅助写入系统，其特征在于，所述磁随机存储器辅助写入系统包括超短激光产生器和光路控制系统；所述磁随机存储器辅助写入系统利用超短激光脉冲实现磁随机存储器中磁隧道结MTJ自由层磁化方向的改变，同时通过施加的写入电流完成信息的写入；其中，超短激光脉冲由光路控制系统控制超短激光产生器产生。

【技术特征摘要】
1.一种磁随机存储器辅助写入系统，其特征在于，所述磁随机存储器辅助写入系统包括超短激光产生器和光路控制系统；所述磁随机存储器辅助写入系统利用超短激光脉冲实现磁随机存储器中磁隧道结MTJ自由层磁化方向的改变，同时通过施加的写入电流完成信息的写入；其中，超短激光脉冲由光路控制系统控制超短激光产生器产生。2.根据权利要求1所述的磁随机存储器辅助写入系统，其特征在于，所述磁随机存储器辅助写入系统利用超短激光脉冲实现磁随机存储器中磁隧道结磁化方向的改变，包括：超短激光脉冲作为入射光线扫过MTJ，当入射光线为左旋偏振光，MTJ自由层磁化方向“向上”；当入射光线为右旋偏振光，MTJ自由层磁化方向“向下”；其中，“向上”与“向下”为相对方向。3.根据权利要求1或2所述的磁随机存储器辅助写入系统，其特征在于，所述超短激光产生器为飞秒激光产生器。4.一种磁随机存储器，其特征在于，所述磁随机存储器利用上述权利要求1-3任一所述的磁随机存储器辅助写入系统实现信息的写入；所述磁随机存储器的磁隧道结MTJ的顶部电极采用透明材料制备或者顶部电极采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜岩峰，张雪，于平平，梁海莲，张曙斌，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32