缓存器件及制作方法技术

本公开提供了一种缓存器件及制作方法，应用于缓存技术领域，包括：包括依次连接设置的第一场效应管、磁性隧道结、电极以及第二场效应管；第一场效应管，配置为提供写入电流，并通过栅极控制写入电流的通断；磁性隧道结包括依次设置的非铁磁层、第一铁磁层、隧穿层、第二铁磁层以及钉扎层；非铁磁层，配置为提供写入电流输入的横向通道；第一铁磁层，配置为基于类场自旋矩，产生可变的第一磁化方向；隧穿层，配置为位于第一铁磁层和第二铁磁层之间；第二铁磁层，配置为具有固定的第二磁化方向；钉扎层，配置为保持第二磁化方向；电极，配置为连接磁性隧道结与第二场效应管；第二场效应管，配置为通过栅极控制第二场效应管的通断，以读取阻态。

Buffer device and manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
缓存器件及制作方法
本申请涉及缓存
，尤其涉及一种缓存器件及制作方法。
技术介绍
高速缓存(cachememory)是中央处理器(CPU)的重要组成部分，它直接决定了CPU中逻辑电路部分的数据处理速度和CPU的整体性能。在目前的存储体系中，高速缓存通常采用静态随机存储器(SRAM)。但SRAM的单个存储单元通常需要六个场效应管，并且随着半导体技术节点的推进，SRAM无法继续缩小尺寸，其集成度已达到物理极限。同时，SRAM需要不断的施加电压以保持其数据，功耗很高。基于自旋转移矩的磁随机存储器(STT-MRAM)由于写入时间均大于10纳秒，也无法满足高速缓存的读写需求。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种缓存器件及制作方法，可提高磁性存储器的写入速度。为实现上述目的，本申请实施例第一方面提供一种缓存器件，包括依次连接设置的第一场效应管、磁性隧道结、电极以及第二场效应管；所述第一场效应管，配置为提供写入电流，并通过栅极控制写入电流的通断；所述磁性隧道结包括依次设置的非铁磁层、第一铁磁层、隧穿层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缓存器件，其特征在于，包括依次连接设置的第一场效应管、磁性隧道结、电极以及第二场效应管；/n所述第一场效应管，配置为提供写入电流，并通过栅极控制写入电流的通断；/n所述磁性隧道结包括依次设置的非铁磁层、第一铁磁层、隧穿层、第二铁磁层以及钉扎层；所述非铁磁层，配置为提供写入电流输入的横向通道；所述第一铁磁层，配置为基于类场自旋矩，产生可变的第一磁化方向；所述隧穿层，配置为位于所述第一铁磁层和所述第二铁磁层之间；所述第二铁磁层，配置为具有固定的第二磁化方向；所述钉扎层，配置为保持所述第二磁化方向；/n所述电极，配置为连接所述磁性隧道结与第二场效应管；/n所述第二场效应管，配置为通过栅极控制...

【技术特征摘要】
1.一种缓存器件，其特征在于，包括依次连接设置的第一场效应管、磁性隧道结、电极以及第二场效应管；
所述第一场效应管，配置为提供写入电流，并通过栅极控制写入电流的通断；
所述磁性隧道结包括依次设置的非铁磁层、第一铁磁层、隧穿层、第二铁磁层以及钉扎层；所述非铁磁层，配置为提供写入电流输入的横向通道；所述第一铁磁层，配置为基于类场自旋矩，产生可变的第一磁化方向；所述隧穿层，配置为位于所述第一铁磁层和所述第二铁磁层之间；所述第二铁磁层，配置为具有固定的第二磁化方向；所述钉扎层，配置为保持所述第二磁化方向；
所述电极，配置为连接所述磁性隧道结与第二场效应管；
所述第二场效应管，配置为通过栅极控制所述第二场效应管的通断，以读取所述阻态；
其中，当预设电流经过所述非铁磁层和所述第一铁磁层之间时，产生所述类场自旋矩。


2.根据权利要求1所述的缓存器件，其特征在于，当进行数据写入时，开启所述第一场效应管并关闭所述第二场效应管；
当进行数据读取时，关闭所述第一场效应管并开启所述第二场效应管。


3.根据权利要求1所述的缓存器件，其特征在于，所述第一铁磁层和所述第二铁磁层的磁化方向均为面内磁化。


4.根据权利要求1所述的缓存器件，其特征在于，所述非铁磁层的材料为非磁性金属。


5.根据权利要求1所述的缓存器件，其特征在于，所述非铁磁层的厚度在0.5纳米至20纳米之间。
<...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕冲，刘明，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11