一种磁隧道结的自由层、磁隧道结和自旋转移力矩磁性随机存储器制造技术

本发明专利技术属于磁隧道结技术领域，尤其涉及一种磁隧道结的自由层、磁隧道结和自旋转移力矩磁性随机存储器。本发明专利技术提供的自由层包括依次接触的第一铁磁层、间隔层和第二铁磁层；所述第一铁磁层和第二铁磁层的厚度均≤1nm，且所述第二铁磁层厚度小于第一铁磁层厚度；所述间隔层中包括至少两种非磁性元素。本发明专利技术通过将自由层结构中的第一铁磁层和第二铁磁层的厚度控制在小于1nm，有效提升了STT效率，降低了写入电流；同时，该自由层结构中的间隔层至少由两种不同的非磁性元素组成，两种元素有较强的结合能，保证了间隔层结构的稳定性，抑制了因磁性层厚度减薄引起的元素扩散，提升了耐擦写性能。写性能。写性能。

【技术实现步骤摘要】
一种磁隧道结的自由层、磁隧道结和自旋转移力矩磁性随机存储器


[0001]本专利技术属于磁隧道结
，尤其涉及一种磁隧道结的自由层、磁隧道结和自旋转移力矩磁性随机存储器。

技术介绍

[0002]自旋转移力矩磁性随机存储器(Spin Transfer Torque Magnetic Random Access Memory，简称STT
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MRAM)是一种新型非易失存储器，其核心存储单元为磁隧道结(MTJ)结构。典型的MTJ主要由钉扎层、势垒层和自由层组成。钉扎层也称为参考层，它的磁化方向保持不变，仅改变自由层的磁化方向使之与钉扎层同向或反向。MTJ器件依靠量子隧穿效应使电子通过势垒层。极化电子的隧穿概率和钉扎层与自由层的相对磁化方向有关。当钉扎层与自由层的磁化方向相同时，极化电子的隧穿概率较高，此时，MTJ器件表现为低电阻状态(Rp)；而当钉扎层与自由层磁化方向相反时，极化电子的隧穿概率较低，此时，MTJ器件表现为高电阻状态(Rap)。MRAM分别利用MTJ器件的Rp状态和Rap状态来表示逻辑状态“1”和“0”，从而实现数据的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁隧道结的自由层，其特征在于，包括依次接触的第一铁磁层、间隔层和第二铁磁层；所述第一铁磁层和第二铁磁层的厚度均≤1nm，且所述第二铁磁层厚度小于第一铁磁层厚度；所述间隔层中包括至少两种非磁性元素。2.根据权利要求1所述的自由层，其特征在于，所述第一铁磁层和第二铁磁层的材料独立的选自Co、Fe、Ni、硼化钴、硼化铁、硼化镍、Co
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Fe合金、Ni
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Fe合金、Co
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Ni合金、Co
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Fe
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Ni合金、Co
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Fe
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B合金、Ni
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Fe
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B合金、Co
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Ni
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B合金、Co
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Fe
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Ni
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B合金、Fe
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Pt合金、Fe
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Pd合金、Co
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Pt合金、Co
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Pd合金、Co
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Fe
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Pt合金、Co
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Fe
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Pd合金、Fe
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Pt
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P...

【专利技术属性】
技术研发人员：简红，宫俊录，孙一慧，孟凡涛，刘俊，
申请(专利权)人：浙江驰拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：