基于自旋轨道矩的存储单元制造技术

本发明专利技术提供一种基于自旋轨道矩的存储单元，包括：合成的自旋轨道矩效应层和两个磁性隧道结，其中，合成的自旋轨道矩效应层包括第一自旋轨道矩效应层和第二自旋轨道矩效应层，第二自旋轨道矩效应层位于第一自旋轨道矩效应层上方，且第二自旋轨道矩效应层包括不同厚度的两个区域，第二自旋轨道矩效应层的自旋霍尔角与第一自旋轨道矩效应层的自旋霍尔角正负相反，当合成的自旋轨道矩效应层中通入电流时，在第二自旋轨道矩效应层的两个区域所产生的总体自旋霍尔角方向相反；两个磁性隧道结各自包括从下至上层叠设置的自由层、势垒层和参考层，两个磁性隧道结各自的自由层分别与两个区域中的一个区域的表面接触。应用本发明专利技术提供的存储单元能够实现差分存储。

【技术实现步骤摘要】
基于自旋轨道矩的存储单元
本专利技术涉及磁性存储器
，尤其涉及一种基于自旋轨道矩的存储单元。
技术介绍
SOT-MRAM(Spin-OrbitTorque-MagneticRandomAccessMemory，自旋轨道矩磁性存储器)是一种新型存储器，兼具纳秒级的读写速率、低功耗、近乎无限的使用寿命、非易失性等优点，具有很大的应用潜力。图1为SOT-MRAM单元的典型结构，如图1所示，SOT-MRAM单元的核心是磁性隧道结(MTJ)和自旋轨道矩效应层。MTJ包括自由层、势垒层和参考层。参考层磁化方向固定，自由层磁化方向可变。当自由层和参考层平行，磁性隧道结为低阻态(0)；当自由层和参考层反平行，磁性隧道结为高阻态(1)。但是，实际使用时，专利技术人发现：单个SOT-MRAM单元的读错率较高，因此，如何提高数据的可靠性和提升数据的读取速度成为必须解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种基于自旋轨道矩的存储单元，能够实现差分存储，提高数据的可靠性和提升数据的读取速度。第一方面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于自旋轨道矩的存储单元，其特征在于，包括：/n合成的自旋轨道矩效应层，包括第一自旋轨道矩效应层和第二自旋轨道矩效应层，所述第二自旋轨道矩效应层位于所述第一自旋轨道矩效应层上方，且所述第二自旋轨道矩效应层包括不同厚度的两个区域，所述第二自旋轨道矩效应层的自旋霍尔角与所述第一自旋轨道矩效应层的自旋霍尔角正负相反，当所述合成的自旋轨道矩效应层中通入电流时，在所述两个区域所产生的总体自旋霍尔角方向相反；/n两个磁性隧道结，每个所述磁性隧道结包括从下至上层叠设置的自由层、势垒层和参考层，两个所述磁性隧道结各自的自由层分别与所述两个区域中的一个区域的表面接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于自旋轨道矩的存储单元，其特征在于，包括：
合成的自旋轨道矩效应层，包括第一自旋轨道矩效应层和第二自旋轨道矩效应层，所述第二自旋轨道矩效应层位于所述第一自旋轨道矩效应层上方，且所述第二自旋轨道矩效应层包括不同厚度的两个区域，所述第二自旋轨道矩效应层的自旋霍尔角与所述第一自旋轨道矩效应层的自旋霍尔角正负相反，当所述合成的自旋轨道矩效应层中通入电流时，在所述两个区域所产生的总体自旋霍尔角方向相反；
两个磁性隧道结，每个所述磁性隧道结包括从下至上层叠设置的自由层、势垒层和参考层，两个所述磁性隧道结各自的自由层分别与所述两个区域中的一个区域的表面接触。


2.根据权利要求1所述的存储单元，其特征在于，
若所述第一自旋轨道矩效应层采用自旋霍尔角为正值的材料，则所述第二自旋轨道矩效应层采用自旋霍尔角为负值的材料；
若所述第一自旋轨道矩效应层采用自旋霍尔角为负值的材料，则所述第二自旋轨道矩效应层采用自旋霍尔角为正值的材料。


3.根据权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述第一自旋轨道矩效应层采用Pt，厚度为1-10nm，所述第二自旋轨道矩效应层采用W，其中较厚区域的厚度为1-3nm，较薄区域的厚度为0-0.9nm。


4.根据权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述第一自旋轨道矩效应层采用Ta，厚度为1-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李州，孟皓，
申请(专利权)人：浙江驰拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33