磁性随机存储器及其数据读/写操作方法技术

本申请提供一种磁性随机存储器及其数据读/写操作方法，其包括二个磁性隧道结、开关管、自旋霍尔金属；所述开关管的栅端连接写字线、漏极连接写位线；所述自旋霍尔金属第一端连接所述开关管的源极，第二端连接源极线；所述二个磁性隧道结的自由层间隔连接所述自旋霍尔金属上方，固定磁化层分别通过二极管连接至第一读字线与第二读字线。通过本申请的存储器，能减少开关管数量，读/写操作分别降低字线/位线负载电容，有效提升读/写速度，减少静态与动态功耗。

【技术实现步骤摘要】
磁性随机存储器及其数据读/写操作方法
本申请涉及磁性随机存储器
，特别是关于一种增加存储单元密集性的磁性随机存储器及其数据读/写操作方法。
技术介绍
现行SOT-MRAM(自旋性磁性随机存储器)，其是利用自旋霍尔效应进行写操作，具体方法是在Hall金属中施加不同的方向电流，利用霍尔效应，改变参考层磁性极化方向，从而改变MTJ的等效阻值，可以看出电流并没有直接穿透MTJ势垒层；而读操作可以采用原方法不变，从而实现了读写路径分开。在一些常态SOT-MRAM设计上，如美国专利号US10483457B1，其公开一种具有差分单元的SOT-MRAM，其存储单元包括两个MTJ、两个写开关管以及三个读开关管；其中MTJ是自上而下依次是固定层(相邻MTJ的极化方向相同)、势垒层和自由层构成，自旋霍尔金属位于底部。其写操作原理是：将BL和BL0置成相应电平(低高，或者高低)，再将WWL置成高电平，此时由于通过自旋霍尔金属的电流方向相反，导致此相邻MTJ的自由层极化方向相反，说明已经成功将数据写入单元中；进行读操作时，分别将BL和SL置成Vread和低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性随机存储器，其特征在于，包括：/n二个磁性隧道结、开关管、自旋霍尔金属；/n所述开关管的栅端连接写字线、漏极连接写位线；/n所述自旋霍尔金属第一端连接所述开关管的源极，第二端连接源极线；/n所述二个磁性隧道结的自由层间隔连接所述自旋霍尔金属上方，固定磁化层分别通过二极管连接至第一读字线与第二读字线。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁性随机存储器，其特征在于，包括：
二个磁性隧道结、开关管、自旋霍尔金属；
所述开关管的栅端连接写字线、漏极连接写位线；
所述自旋霍尔金属第一端连接所述开关管的源极，第二端连接源极线；
所述二个磁性隧道结的自由层间隔连接所述自旋霍尔金属上方，固定磁化层分别通过二极管连接至第一读字线与第二读字线。


2.如权利要求1所述磁性随机存储器，其特征在于，所述自旋霍尔金属的外形为U型自旋霍尔金属；所述二个磁性隧道结的固定磁化层磁化方向一致。


3.如权利要求2所述磁性随机存储器，其特征在于：进行写操作时，所述开关管打开期间，电流流过所述U型自旋霍尔金属，使得同一个电流对所述二个磁性隧道结的自由层形成相反的磁化方向，所述二个磁性隧道结分别写成低阻态/高阻态，或者高阻态/低阻态。


4.如权利要求1所述磁性随机存储器，其特征在于，所述自旋霍尔金属的外形为I型自旋霍尔金属；所述二个磁性隧道结的固定磁化层的磁化方向为相反。


5.如权利要求4所述磁性随机存储器，其特征在于，进行写操作时，所述开关管打开期间，电流流过所述I型自旋霍尔金属，使得同一个电流对所述二个磁性隧道结的自由层形成相同的磁化方向，所述二个磁性隧道结分别写成低阻态/高阻态，或者高阻态/低阻态。


6.如权利要求1所述磁性随机存储器，其特征在于，所述二个磁性隧道结固定磁化层连接所述二极管的阴极，各所述二极管的阳极分别的连接到所述第一读字线和所述第二读字线；或者，所述二个磁性隧道结固定磁化层连接所述二极管的阳极，各所述二极管的阴极分别的连接到所述第一读字线和所述第二读字线。


7.如权利要求1所述磁性随机存储器，其特征在于，在读操作期间，设置所述第一读字线与第二读字线为合理电位，设置所述源极线为低电位或接地。


8.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭一民，何伟伟，戴瑾，
申请(专利权)人：上海磁宇信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31