胞间杂散场仿真方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本公开提供了一种磁隧道结的胞间杂散场仿真方法、装置、设备及介质，涉及半导体技术领域。该方法包括：获取预先建立的磁隧道结阵列的阵列等效模型的模型参数，其中，阵列等效模型包括至少一个中心磁隧道结以及多个周边磁隧道结，多个周边磁隧道结围绕中心磁隧道结设置；将模型参数输入预先建立的胞间杂散场仿真模型，胞间杂散场仿真模型基于模型参数确定多个周边磁隧道结在中心磁隧道结所处位置产生的磁场，以及基于磁场对中心磁隧道结的胞间杂散场进行仿真，得到中心磁隧道结的胞间杂散场的仿真数据。根据本公开实施例，能够对磁隧道结进行准确研究。结进行准确研究。结进行准确研究。

【技术实现步骤摘要】
胞间杂散场仿真方法、装置、设备及介质


[0001]本公开涉及半导体
，尤其涉及一种磁隧道结的胞间杂散场仿真方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]磁性随机存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)，即一种非易失性的磁性随机存储器，具有读写速度较高、集成度较高且重复读写次数较多等特点，在目前的计算机等设备中得到了较为广泛的应用。
[0003]MRAM依靠磁隧道结(Magnetic Tunnel Junction，MTJ)存储单元进行信息(“0”或者“1”)的读写与存储，因此磁隧道结存储单元成为了MRAM的研究方向。然而，现阶段缺少针对磁隧道结存储单元的研究方案。
[0004]因此，如何对磁隧道结存储单元进行准确研究成为了亟待解决的问题。
[0005]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0006]本公开提供一种磁隧道结的胞间杂散场仿真方法、装置、设备及介质，至少在一定程度上克服相关技术中无法对磁隧道结存储单元进行准确研究的问题。
[0007]本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
[0008]根据本公开的一个方面，提供了一种磁隧道结的胞间杂散场仿真方法，包括：获取预先建立的磁隧道结阵列的阵列等效模型的模型参数，其中，阵列等效模型包括至少一个中心磁隧道结以及多个周边磁隧道结，多个周边磁隧道结围绕中心磁隧道结设置；将模型参数输入预先建立的胞间杂散场仿真模型，胞间杂散场仿真模型基于模型参数确定多个周边磁隧道结在中心磁隧道结所处位置产生的磁场，以及基于磁场对中心磁隧道结的胞间杂散场进行仿真，得到中心磁隧道结的胞间杂散场的仿真数据。
[0009]在一个实施例中，阵列等效模型中的多个周边磁隧道结呈多边形排布，中心磁隧道结位于多边形的中心位置，多个周边磁隧道结位于多边形的各顶点。
[0010]在一个实施例中，阵列等效模型中的多个周边磁隧道结呈六边形排布，中心磁隧道结位于六边形的中心位置，多个周边磁隧道结分别位于六边形的各顶点。
[0011]在一个实施例中，获取预先建立的磁隧道结阵列的阵列等效模型的模型参数，包括：基于胞间杂散场影响因子，获取模型参数；其中，胞间杂散场影响因子包括以下至少一种：中心磁隧道结以及各周边磁隧道结的结构参数、各周边磁隧道结的状态参数。
[0012]在一个实施例中，结构参数包括：中心磁隧道结以及各周边磁隧道结的形状参数和尺寸参数，以及各周边磁隧道结与中心磁隧道结之间的距离参数中的至少一者；状态参数包括：各周边磁隧道结的磁矩方向，和/或，多个周边磁隧道结对应的数据模式。
[0013]在一个实施例中，将模型参数输入预先建立的胞间杂散场仿真模型，胞间杂散场仿真模型基于多个周边磁隧道结在中心磁隧道结所处位置产生的磁场，对中心磁隧道结的胞间杂散场进行仿真，得到中心磁隧道结的胞间杂散场的仿真数据，包括：将胞间杂散场影响因子关联的模型参数输入胞间杂散场仿真模型，得到中心磁隧道结的胞间杂散场的关联数据随胞间杂散场影响因子的变化关系；其中，变化关系至少包括以下一种：胞间杂散场与磁矩方向向上的周边磁隧道结个数之间的关系、胞间杂散场与周边磁隧道结的数据模式之间的关系、中心磁隧道结的临界翻转电流与距离参数之间的关系。
[0014]在一个实施例中，方法还包括：动态调整至少一个胞间杂散场影响因子，获取中心磁隧道结的胞间杂散场的至少一个对应变化关系；根据至少一个对应变化关系，确定胞间杂散场最小时，所对应的磁隧道结的至少一个胞间杂散场影响因子的因素值。
[0015]在一个实施例中，胞间杂散场仿真模型包括第一仿真模型和第二仿真模型，将模型参数输入第一仿真模型，确定多个周边磁隧道结的铁磁层在中心磁隧道结的自由层的叠加磁场强度参数，将叠加磁场强度参数输入第二仿真模型，确定中心磁隧道结的胞间杂散场的仿真数据。
[0016]在一个实施例中，第一仿真模型包括等效电流仿真子模型和磁场强度仿真子模型，等效电流仿真子模型利用等效环形电流在中心磁隧道结的自由层所产生的磁矩，对各周边磁隧道结的铁磁层在中心磁隧道结的自由层所产生磁矩进行等效；磁场强度仿真子模型基于各周边磁隧道结对应的等效环形电流在中心磁隧道结的自由层内任意空间点产生的叠加磁场强度，对中心磁隧道结的自由层内任意空间点的胞间杂散场进行等效。
[0017]在一个实施例中，将模型参数输入第一仿真模型，得到叠加磁场强度参数，包括：将模型参数中的尺寸参数输入等效电流仿真子模型，得到多个周边磁隧道结各自对应的等效环形电流的电流仿真参数；将多个周边磁隧道结各自对应的等效环形电流的电流仿真参数输入磁场强度仿真子模型，得到叠加磁场强度参数。
[0018]在一个实施例中，尺寸参数包括多个周边磁隧道结各自的铁磁层的厚度参数，将模型参数中的尺寸参数输入等效电流仿真子模型，得到多个周边磁隧道结各自对应的等效环形电流的电流仿真参数，包括：获取各周边磁隧道结的铁磁层的饱和磁化强度参数；基于厚度参数和饱和磁化强度参数，得到各周边磁隧道结对应的等效环形电流的电流仿真参数。
[0019]在一个实施例中，将多个周边磁隧道结各自对应的等效环形电流的电流仿真参数输入磁场强度仿真子模型，得到叠加磁场强度参数，包括：对于每一周边磁隧道结对应的等效环形电流的电流仿真参数，执行如下步骤：将该周边磁隧道结对应的等效环形电流划分为多个电流微元；基于该周边磁隧道结对应的等效环形电流的电流仿真参数，确定每一电流微元的电流仿真参数分量；基于电流仿真参数分量、每一电流微元与中心磁隧道结的自由层内任意空间位置点之间的距离，确定每一电流微元在任意空间位置点所产生的磁场强度分量；基于多个电流微元对应的磁场强度分量之和，确定该周边磁隧道结对应的等效环形电流在任意空间位置点产生的磁场强度值；重复上述步骤，得到多个周边磁隧道结各自对应的磁场强度值，计算多个磁场强度值之和，确定中心磁隧道结的自由层内任意空间位置点的叠加磁场强度值。在一个实施例中，每个周边磁隧道结的铁磁层包括多个铁磁子层；等效环形电流包括多个铁磁子层各自的等效环形电流分量，沿铁磁子层的周向方向，每一
等效环形电流分量环绕于铁磁子层的外表面，沿高度方向，每一等效环绕电流分量位于铁磁子层的中部。
[0020]在一个实施例中，第二仿真模型包括以下至少一种：变化关系仿真子模型、磁场分布特征仿真子模型、临界翻转电流仿真子模型、平均翻转时间仿真子模型、翻转电流仿真子模型、热稳定性系数仿真子模型。
[0021]根据本公开的另一个方面，提供一种磁隧道结的胞间杂散场仿真装置，装置包括：参数获取模块，用于获取预先建立的磁隧道结阵列的阵列等效模型的模型参数，阵列等效模型包括至少一个中心磁隧道结以及多个周边磁隧道结，多个周边磁隧道结围绕中心磁隧道结设置；模型参数包括以下至少一种：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁隧道结的胞间杂散场仿真方法，其特征在于，所述方法包括：获取预先建立的磁隧道结阵列的阵列等效模型的模型参数，其中，所述阵列等效模型包括至少一个中心磁隧道结以及多个周边磁隧道结，所述多个周边磁隧道结围绕所述中心磁隧道结设置；将所述模型参数输入预先建立的胞间杂散场仿真模型，所述胞间杂散场仿真模型基于所述模型参数确定所述多个周边磁隧道结在所述中心磁隧道结所处位置产生的磁场，以及基于所述磁场对所述中心磁隧道结的胞间杂散场进行仿真，得到所述中心磁隧道结的胞间杂散场的仿真数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阵列等效模型中的多个所述周边磁隧道结呈多边形排布，所述中心磁隧道结位于所述多边形的中心位置，所述多个周边磁隧道结位于所述多边形的各顶点。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述阵列等效模型中的多个所述周边磁隧道结呈六边形排布，所述中心磁隧道结位于所述六边形的中心位置，所述多个周边磁隧道结分别位于所述六边形的各顶点。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取预先建立的磁隧道结阵列的阵列等效模型的模型参数，包括：基于胞间杂散场影响因子，获取所述模型参数；其中，所述胞间杂散场影响因子包括以下至少一种：所述中心磁隧道结以及各所述周边磁隧道结的结构参数、各所述周边磁隧道结的状态参数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述结构参数包括：所述中心磁隧道结以及各所述周边磁隧道结的形状参数和尺寸参数，以及各所述周边磁隧道结与所述中心磁隧道结之间的距离参数中的至少一者；所述状态参数包括：各周边磁隧道结的磁矩方向，和/或，所述多个周边磁隧道结对应的数据模式。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述模型参数输入预先建立的胞间杂散场仿真模型，所述胞间杂散场仿真模型基于所述多个周边磁隧道结在所述中心磁隧道结所处位置产生的磁场，对所述中心磁隧道结的胞间杂散场进行仿真，得到所述中心磁隧道结的胞间杂散场的仿真数据，包括：将所述胞间杂散场影响因子关联的模型参数输入所述胞间杂散场仿真模型，得到所述中心磁隧道结的胞间杂散场的关联数据随所述胞间杂散场影响因子的变化关系；其中，所述变化关系至少包括以下一种：胞间杂散场与磁矩方向向上的所述周边磁隧道结个数之间的关系、胞间杂散场与所述周边磁隧道结的数据模式之间的关系、中心磁隧道结的临界翻转电流与所述距离参数之间的关系。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：动态调整至少一个胞间杂散场影响因子，获取所述中心磁隧道结的胞间杂散场的至少一个对应变化关系；根据所述至少一个对应变化关系，确定胞间杂散场最小时，所对应的磁隧道结的至少一个胞间杂散场影响因子的因素值。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胞间杂散场仿真模型包括第一仿真模
型和第二仿真模型，将所述模型参数输入所述第一仿真模型，确定所述多个周边磁隧道结的铁磁层在所述中心磁隧道结的自由层的叠加磁场强度参数，将所述叠加磁场强度参数输入所述第二仿真模型，确定所述中心磁隧道结的胞间杂散场的仿真数据。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一仿真模型包括等效电流仿真子模型和磁场强度仿真子模型，所述等效电流仿真子模型利用等效环形电流在所述中心磁隧道结的自由层所产生的磁矩，对各所述周边磁隧道结的铁磁层在所述中心磁隧道结的自由层所产生磁矩进行等效；所述磁场强度仿真子模型基于各所述周边磁隧道结对应的等效环形电流在所述中心磁隧道结的自由层内任意空间点产生的叠加磁场强度，对所述中心磁隧道结的自由层内任意空间点的胞间杂散场进行等效。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓光，刘晓阳，徐汉东，顾婷婷，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：