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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及磁随机存储领域,特别是涉及一种sot-mram单元和存储器。
技术介绍
1、sot-mram(spin-orbit torque magnetic random access memory,自旋轨道矩-随机磁存储器)是磁性随机存储器中的一种。sot-mram单元的结构示意图如图1所示,包括一个存储单元磁隧道结(magnetic tunneling junction,mtj)和2个mos管(metal-oxide-semiconductor,金属-氧化物-半导体场效应晶体管)。由于sot-mram单元中一个mtj需要2个mos管,使得sot-mram单元面积增大,不利于应用。
2、目前,为了获得高密度的sot-mram,利用vcma(voltage-controlled-magnetic-anisotropy,电压调控磁各向异性)效应,将多个mtj共用同一条自旋轨道矩提供线(sotchannel),得到结构类似nand的vcma-sot mram,结构示意图如图2所示。若干mtj沉积在同一sot channel上,共用一个wwl(write word line,写字线),每个mtj连接不同的rwl(readword line,读字线),rwl连接第二mos管的栅极,用于打开各个mtj的data line(数据线)。写操作时data line上施加vcma电压,在读操作时data line上施加读电压。对于目标mtj(虚线框内的mtj)写入时,打开该存储单元的wwl和rwl,并在目标mtj的data line上
3、因此,如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种sot-mram单元和存储器,以解决因一个磁隧道结出现短路而导致的与该磁隧道结连接的整个wwl无法工作的问题。
2、为解决上述技术问题,本申请提供一种sot-mram单元,包括:
3、自旋轨道矩提供线;
4、设于所述自旋轨道矩提供线上的至少两个间隔的磁隧道结,其中,所述磁隧道结包括至少两层介质层和层叠的自由层、参考层、钉扎层,其中一层所述介质层设于所述自由层和所述参考层之间。
5、可选的,除设于所述自由层和所述参考层之间的所述介质层,其余所述介质层设于所述钉扎层背离所述参考层的表面。
6、可选的,除设于所述自由层和所述参考层之间的所述介质层,其余所述介质层设于所述磁隧道结的掩膜层中。
7、可选的,所述磁隧道结包括两层介质层。
8、可选的,所述介质层的材料为氧化镁、氧化铝、氮化铝中的任一种。
9、可选的,各个所述介质层的材料相同。
10、可选的,除设于所述自由层和所述参考层之间的所述介质层,其余所述介质层的材料为氧化镁、氧化铝、氮化铝、掩膜层材料的氧化物中的任一种。
11、可选的,所述自旋轨道矩提供线的材料为重金属材料、反铁磁材料和拓扑绝缘体中任一种。
12、可选的,除设于所述自由层和所述参考层之间的所述介质层,其余所述介质层的电阻值之和为设于所述自由层和所述参考层之间的所述介质层的电阻值的1/10~1/3。
13、本申请还提供一种sot-mram存储器,包括上述任一种所述的sot-mram单元。
14、本申请所提供的一种sot-mram单元,包括:自旋轨道矩提供线;设于所述自旋轨道矩提供线上的至少两个间隔的磁隧道结,其中,所述磁隧道结包括至少两层介质层和层叠的自由层、参考层、钉扎层,其中一层所述介质层设于所述自由层和所述参考层之间。
15、可见,本申请sot-mram单元中的磁隧道结中除了设于自由层和参考层自之间的介质层,还设有至少一层介质层。当设于自由层和参考层自之间的介质层发生短路,在进行写操作时,其余介质层可以作为保护电阻,避免自旋轨道矩提供线连接的wwl上电流发生比较大的变化,解决因一个磁隧道结出现短路而导致的与该磁隧道结所在自旋轨道矩提供线连接的整个wwl无法工作的难题,提高良率,从而避免与该磁隧道结在同一自旋轨道矩提供线上的其他磁隧道结发生写入错误。本申请中磁隧道结的结构改变并影响原有的电路结构和原有的读写操作方法,电路结构和读写操作方法维持现有技术即可;并且,磁隧道结的结构改变对工艺流程的修改非常简单,不会增大较大的技术难度。
16、此外,本申请还提供一种具有上述优点的sot-mram存储器。
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1.一种SOT-MRAM单元,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的SOT-MRAM单元,其特征在于,除设于所述自由层和所述参考层之间的所述介质层,其余所述介质层设于所述钉扎层背离所述参考层的表面。
3.如权利要求1所述的SOT-MRAM单元,其特征在于,除设于所述自由层和所述参考层之间的所述介质层,其余所述介质层设于所述磁隧道结的掩膜层中。
4.如权利要求1所述的SOT-MRAM单元,其特征在于,所述磁隧道结包括两层介质层。
5.如权利要求2所述的SOT-MRAM单元,其特征在于,所述介质层的材料为氧化镁、氧化铝、氮化铝中的任一种。
6.如权利要求5所述的SOT-MRAM单元,其特征在于,各个所述介质层的材料相同。
7.如权利要求3所述的SOT-MRAM单元,其特征在于,除设于所述自由层和所述参考层之间的所述介质层,其余所述介质层的材料为氧化镁、氧化铝、氮化铝、掩膜层材料的氧化物中的任一种。
8.如权利要求1所述的SOT-MRAM单元,其特征在于,所述自旋轨道矩提供线的材料为重金属材料、反铁
9.如权利要求1至8任一项所述的SOT-MRAM单元,其特征在于,除设于所述自由层和所述参考层之间的所述介质层,其余所述介质层的电阻值之和为设于所述自由层和所述参考层之间的所述介质层的电阻值的1/10~1/3。
10.一种SOT-MRAM存储器,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的SOT-MRAM单元。
...【技术特征摘要】
1.一种sot-mram单元,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的sot-mram单元,其特征在于,除设于所述自由层和所述参考层之间的所述介质层,其余所述介质层设于所述钉扎层背离所述参考层的表面。
3.如权利要求1所述的sot-mram单元,其特征在于,除设于所述自由层和所述参考层之间的所述介质层,其余所述介质层设于所述磁隧道结的掩膜层中。
4.如权利要求1所述的sot-mram单元,其特征在于,所述磁隧道结包括两层介质层。
5.如权利要求2所述的sot-mram单元,其特征在于,所述介质层的材料为氧化镁、氧化铝、氮化铝中的任一种。
6.如权利要求5所述的sot-mram单元,其特征在于,各个所述介质层的材...
【专利技术属性】
技术研发人员:何世坤,陈明博,张楠,
申请(专利权)人:浙江驰拓科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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