一种磁性随机存取器及磁隧道结存储单元制造技术

本发明专利技术的目的在于解决现有磁性随机存取器中磁隧道结存储单元所存在的磁稳定性问题。本发明专利技术磁隧道结存储单元，包括磁性自由层、绝缘隧道势垒层、磁性参考层和复合反铁磁层，其中复合反铁磁层设置在磁性参考层远离绝缘隧道势垒层的一侧，复合反铁磁层包括：合成反铁磁耦合增强层、第一铁磁超晶格层、第二铁磁超晶格层、第一反铁磁耦合层以及第二反铁磁耦合层；本发明专利技术磁性随机存取器包括磁隧道结存储单元。相对于现有技术，本发明专利技术不仅有更优的体心立方结构的磁性参考层和铁磁隧道效应及其稳定性，并且具有更强的漏磁场和写电流调控能力。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性随机存取器及磁隧道结存储单元
本专利技术涉及具有垂直各向异性(PerpendicularMagneticAnisotropy，PMA)的磁性随机存储器(MRAM，MagneticRadomAccessMemory)，具体涉及一种具有复合反铁磁层的磁性随机存取器及磁隧道结存储单元。
技术介绍
近年来，采用磁性隧道结(MagneticTunnelJunction,MTJ)的MRAM被人们认为是未来的固态非易失性记忆体，它具有高速读写、大容量以及低能耗的特点。铁磁性MTJ通常为三明治结构，其中有磁性自由层(FreeLayer，FL)，它可以改变磁化方向以记录不同的数据；位于中间的绝缘隧道势垒层(BarrierLayer,BL)；磁性参考层(ReferenceLayer,RL)，位于隧道势垒层的另一侧，它的磁化方向不变。为能在这种磁电阻元件中记录信息，建议使用基于自旋动量转移或称自旋转移矩(STT，SpinTransferTorque)转换技术的写方法，这样的MRAM称为STT-MRAM。根据磁极化方向的不同，STT-MRAM又分为面内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁隧道结存储单元，其特征在于，包括磁性自由层、绝缘隧道势垒层、磁性参考层和复合反铁磁层，所述绝缘隧道势垒层设置在磁性自由层与磁性参考层之间，所述复合反铁磁层设置在磁性参考层远离绝缘隧道势垒层的一侧，所述复合反铁磁层包括：/n反铁磁耦合增强层，所述反铁磁耦合增强层为体心立方结构的铁磁性薄膜，与磁性参考层铁磁耦合；/n第一铁磁超晶格层；/n第二铁磁超晶格层，设置在第一铁磁超晶格层与反铁磁耦合增强层之间；/n第一反铁磁耦合层，设置在第一铁磁超晶格层与第二铁磁超晶格层之间，使得第一铁磁超晶格层与第二铁磁超晶格层反铁磁耦合；以及/n第二反铁磁耦合层，设置在反铁磁耦合增强层与第二铁磁超晶格层之间，...

【技术特征摘要】
1.一种磁隧道结存储单元，其特征在于，包括磁性自由层、绝缘隧道势垒层、磁性参考层和复合反铁磁层，所述绝缘隧道势垒层设置在磁性自由层与磁性参考层之间，所述复合反铁磁层设置在磁性参考层远离绝缘隧道势垒层的一侧，所述复合反铁磁层包括：
反铁磁耦合增强层，所述反铁磁耦合增强层为体心立方结构的铁磁性薄膜，与磁性参考层铁磁耦合；
第一铁磁超晶格层；
第二铁磁超晶格层，设置在第一铁磁超晶格层与反铁磁耦合增强层之间；
第一反铁磁耦合层，设置在第一铁磁超晶格层与第二铁磁超晶格层之间，使得第一铁磁超晶格层与第二铁磁超晶格层反铁磁耦合；以及
第二反铁磁耦合层，设置在反铁磁耦合增强层与第二铁磁超晶格层之间，使得反铁磁耦合增强层与第二铁磁超晶格层反铁磁耦合。


2.如权利要求1所述的磁隧道结存储单元，其特征在于，所述反铁磁耦合增强层包括Co(1-x)Fe(x)，其中0<x≤0.6，作为优选，0.35≤x≤0.45。


3.如权利要求1所述的磁隧道结存储单元，其特征在于：所述反铁磁耦合增强层与磁性参考层之间设有铁磁耦合层，所述反铁磁耦合增强层通过所述铁磁耦合层与磁性参考层铁磁耦合。


4.如权利要求1所述的磁隧道结存储单元，其特征在于，所述第二铁磁超晶格层为面心立方结构的铁磁性薄膜层，所述第一铁磁超晶格层为面心立方结构的铁磁性薄膜层。


5.如权利要求1～4中任意一项所述的磁隧道结存储单元，其特征在于：第一铁磁超晶格层的磁化矢量和反铁磁耦合增强层/磁性参考层的磁化矢...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云森，郭一民，肖荣福，陈峻，
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