磁随机存储器及制备方法技术

技术编号:42629107 阅读:33 留言:0更新日期:2024-09-06 01:30
本发明专利技术提供一种磁随机存储器,包括:基底,具有间隔设置的两个底电极;自旋轨道矩材料层,设置在所述基底上;自旋轨道矩传递层,设置在所述自旋轨道矩材料层上;其中,所述自旋轨道矩传递层包括介质材料形成的第一膜层和在所述第一膜层上采用非共线反铁磁材料形成的第二膜层;磁隧道结叠层,设置在所述自旋轨道矩传递层上;钉扎层,设置在所述磁隧道结叠层上。本发明专利技术提供的磁随机存储器及制备方法,能够有效的实现自由层的确定性翻转,避免了自由层的分流问题,提供了较大的工艺余量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件,尤其涉及一种磁随机存储器及制备方法


技术介绍

1、磁随机存储是一种新型的高速非易失存储技术,该技术具有比传统存储技术更快的写入速度,更低的能耗需求,以及10年以上的数据保持能力,是下一代存储技术的有力竞争者。目前主流磁存储产品是stt-mram,但由于其写入需要电流经过势垒层,且写入机制存在不可避免的分化过程,制约了stt-mram的使用寿命和读写速度这两项关键指标,限制其进一步发展与应用。

2、sot-mram是使用自旋轨道材料产生自旋流翻转铁磁材料,其读写路径分离,写入过程避免了电流经过势垒层,且具有亚纳秒写入速度的潜力,有望实现mram寿命、速度、功耗等维度的全面突破。然而sot-mram还存在以下问题:第一、面外易磁化轴的sot-mram无法实现确定性翻转,需要外加磁场辅助;第二、高sot效率的材料通常具有较大的电阻率,在传统sot-mram的堆叠结构中,较低电阻的自由层会分走流经sot轨道的电流,影响了输入电荷流产生自旋流的效率;第三、刻蚀停止问题,对传统sot-mram结构适当过刻自由层会对sot轨道层产本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磁随机存储器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述磁随机存储器,其特征在于,所述自旋轨道矩传递层中,未被所述磁隧道结叠层覆盖的区域低于被所述磁隧道结叠层覆盖的区域。

3.根据权利要求1所述磁随机存储器,其特征在于,所述自旋轨道矩传递层与所述磁隧道结叠层之间还设置有间隔层,所述间隔层用于使所述自旋轨道矩传递层与所述磁隧道结叠层晶格解耦。

4.根据权利要求1所述磁随机存储器,其特征在于,自旋轨道矩传递层厚度大于反铁磁交换偏置作用的临界厚度。

5.根据权利要求4所述磁随机存储器,其特征在于,所述第二膜层的厚度大于反铁磁交换偏置作用的...

【技术特征摘要】

1.一种磁随机存储器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述磁随机存储器,其特征在于,所述自旋轨道矩传递层中,未被所述磁隧道结叠层覆盖的区域低于被所述磁隧道结叠层覆盖的区域。

3.根据权利要求1所述磁随机存储器,其特征在于,所述自旋轨道矩传递层与所述磁隧道结叠层之间还设置有间隔层,所述间隔层用于使所述自旋轨道矩传递层与所述磁隧道结叠层晶格解耦。

4.根据权利要求1所述磁随机存储器,其特征在于,自旋轨道矩传递层厚度大于反铁磁交换偏置作用的临界厚度。

5.根据权利要求4所述磁随机存储器,其特征在于,所述第二膜层的厚度大于反铁磁交换偏置作用的临界厚度,且小于生长单晶薄膜的最大临界厚度。

6.根据权利要求4所述磁随机存储器,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈亭伟刘士琦刘波
申请(专利权)人:中电海康集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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