【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有种子层或夹层以防止Sb扩散并促进BiSb(012)取向的BiSb拓扑绝缘体
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年4月28日提交的美国申请第16/861,118号的优先权，该申请据此全文以引用方式并入。
技术介绍
[0003]本公开的实施方案总体上涉及一种具有种子层和/或夹层以防止Sb扩散并促进BiSb(012)取向的铋锑(BiSb)拓扑绝缘体。
[0004]相关领域的描述
[0005]具有(012)取向的BiSb是一种具有巨自旋霍尔效应和高导电性的窄间隙拓扑绝缘体。BiSb是一种已在各种自旋轨道转矩(SOT)磁隧道结(MTJ)应用中提出的材料，诸如用于能量辅助磁记录写入头和磁阻随机存取存储器(MRAM)设备的自旋霍尔层。
[0006]然而，由于一些障碍，BiSb材料尚未用于商业SOT应用中。例如，BiSb材料通常较软，熔点低，晶粒尺寸大，容易被离子研磨损坏，并且由于其薄膜粗糙度，在热退火时有明显的Sb迁移问题，并且难以保持(012)取向以获得最大的自旋霍尔效应。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种自旋轨道转矩(SOT)磁隧道结(MTJ)器件，包括：衬底；衬底上方的种子层，所述种子层包括：硅化物层，所述硅化物层包含选自由NiSi、NiFeSi、NiFeTaSi、NiCuSi、NiCoSi、CoSi、CoFeSi、CoFeTaSi、CoCuSi以及它们的组合组成的组的材料；和表面控制层，所述表面控制层包含选自由NiFe、NiFeTa、NiTa、NiW、NiFeW、NiCu、NiCuM、NiFeCu、CoTa、CoFeTa、NiCoTa、Co、CoM、CoNiM、CoNi、NiSi、CoSi、NiCoSi、Cu、CuAgM、CuM以及它们的组合组成的组的材料，其中M选自由Fe、Cu、Co、Ta、Ag、Ni、Mn、Cr、V、Ti和Si组成的组；以及所述种子层上的铋锑(BiSb)层，所述BiSb层具有(012)取向。2.根据权利要求1所述的SOT MTJ器件，其中所述硅化物层的厚度为约至约3.根据权利要求1所述的SOT MTJ器件，其中所述硅化物层包括一个或多个层合体堆叠，所述一个或多个层合体堆叠包括硅层和金属层，所述金属层包含选自由Ni、NiFe、NiFeTa、NiCu、Co、CoFe、CoFeTa、CoCu以及它们的组合组成的组的材料。4.根据权利要求3所述的SOT MTJ器件，其中所述硅化物层包括一至四个层合体堆叠。5.根据权利要求1所述的SOT MTJ器件，其中所述表面控制层的厚度为约至约6.根据权利要求1所述的SOT MTJ器件，其中所述表面控制层包括硅化物层上方的第一层，并且包括所述第一层上方的第二层，其中所述第一层包含选自由NiFe、NiFeTa、NiTa、NiW、NiFeW、NiCu、NiCuAg、NiCuM、NiFeCu、CoTa、CoFeTa、NiCoTa、Co、CoCu以及它们的组合组成的组的材料，其中M选自由Fe、Cu、Co、Ta、Ag、Ni、Mn、Cr、V、Ti和Si组成的组，并且其中所述第二层包含选自由CoNi、NiSi、CoSi、NiCoSi、CuAgNi、CuM、CuNiM、Ni、CoCu、Cu、Co、NiCu以及它们的组合组成的组的材料，其中M选自由Fe、Cu、Co、Ta、Ag、Ni、Mn、Cr、V、Ti和Si组成的组。7.根据权利要求1所述的SOT MTJ器件，进一步包括在所述衬底和所述种子层之间的硅基层，所述硅基层的厚度为约至约8.一种磁介质驱动器，所述磁介质驱动器包括根据权利要求1所述的SOT MTJ器件。9.一种磁阻随机存取存储器器件，所述磁阻随机存取存储器器件包括根据权利要求1所述的SOT MTJ器件。10.一种磁记录写入头，所述磁记录写入头包括根据权利要求1所述的SOT MTJ器件。11.一种自旋轨道转矩(SOT)磁隧道结(MTJ)器件，包括：衬底；所述衬底上方的铋锑(BiSb)层，所述BiSb层具有(012)取向；以及所述BiSb层上方的夹层，所述夹层包括：硅...
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