微波振荡器及其制备方法、驱动方法技术

本申请涉及一种微波振荡器及其制备方法、驱动方法。该微波振荡器，包括：衬底、固定层、间隔层、自由层、重金属层以及第一电极，固定层位于衬底上，间隔层位于固定层远离衬底的一侧，自由层位于间隔层远离衬底的一侧，自由层具有各向异性DMI常数的反斯格明子，重金属层位于自由层远离衬底的一侧，第一电极位于重金属层远离衬底的一侧。本申请的技术方案，可以提高微波振荡器输出微波信号的频率、扩大注入电流的电流密度的范围以及提高稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子，具体涉及一种微波振荡器及其制备方法、驱动方法。

技术介绍

1、相关技术中，自旋纳米振荡器(spin nano-oscillator，简称sno)(如自旋转矩纳米振荡器(spin torque nano-oscillator，简称stno)、自旋霍尔纳米振荡器(spin-hallnano-oscillator，简称shno)等)主要利用自旋极化电流或自旋轨道力矩效应，引起多层磁性纳米结构中的自由磁性层的磁矩进动，并结合磁电阻效应而得到微波输出。这类振荡器不依赖于外加磁场，而是通过流经磁性层的极化电流与自由层磁矩的相互作用，实现磁矩的稳定进动，并输出微波信号。

2、自旋转矩纳米振荡器(stno)通常采用两层铁磁层隔以非磁性间隔层的三明治结构，下层铁磁层为固定层，上层铁磁层为自由层。若间隔层为金属层则为自旋阀结构，若间隔层为绝缘层则为磁隧道结。其工作原理为外加直流电流穿过磁性层变为极化电流，当电流密度足够高时，自旋转移力矩(stt)作用与阻尼矩作用可抵消，使自由层的磁矩产生稳定的周期进动，结合巨磁电阻或隧穿磁电阻效应输出稳定的微波本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微波振荡器，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的微波振荡器，其特征在于，所述自由层的材料为磁性材料。

3.如权利要求2所述的微波振荡器，其特征在于，所述自由层的材料包括FeNiPdP、Mn-Pt-Sn化合物与Mn-Ni-Ga化合物中的至少一种。

4.如权利要求1所述的微波振荡器，其特征在于，所述自由层在第一方向上的第一DMI常数为-3.0～3.0mJ/m3，所述自由层在第二方向上的第二DMI常数为-3.0～3.0mJ/m3，所述第一方向与所述第二方向相互垂直，且位于所述自由层的第一表面所在的平面内，所述自由层的第一表面为所述自由层与所述重...

【技术特征摘要】

1.一种微波振荡器，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的微波振荡器，其特征在于，所述自由层的材料为磁性材料。

3.如权利要求2所述的微波振荡器，其特征在于，所述自由层的材料包括fenipdp、mn-pt-sn化合物与mn-ni-ga化合物中的至少一种。

4.如权利要求1所述的微波振荡器，其特征在于，所述自由层在第一方向上的第一dmi常数为-3.0～3.0mj/m3，所述自由层在第二方向上的第二dmi常数为-3.0～3.0mj/m3，所述第一方向与所述第二方向相互垂直，且位于所述自由层的第一表面所在的平面内，所述自由层的第一表面为所述自由层与所述重金属层接触的表面。

5.如权利要求1所述的微波振荡器，其特征在于，所述自由层的厚度为0.5～3nm。

6.如权利要求1所述的微波振荡器，其特征在于，所述衬底、所述固定层、所述间隔层、所述自由层、所述重金属层以及所述第一电极为同心层叠结构；

7.如权利要求6所述的微波振荡器，其特征在于，所述衬底的半径、所述固定层的半径、所述间隔层的半径、所述自由层的半径、所述重金属层的半径以及所述第一电极的半径分别为50～100nm。

8.如权利要求1所述的微波振荡器，其特征在于，还包括第二电极，所述第二电极位于所述衬底远离所述第一电极的一侧。

9.如权利要求8所述的微波振荡器，其特征在于，所述衬底、所述固定层、所述间隔层、所述自由层、所述重金属层、所述第一电极以及所述第二电极为同心层叠结构；

10.如权利要求9所述的微波振荡器，其特征在于，所述第一电极的材料与所述第二电极的材料包括导电金属。

11.如权利要求10所述的微波振荡器，其特征在于，所述第一电极的材料与所述第二电极的材料包括cu、au、ag、pt、ir与pd中的任意一种或任意组合。

12.如权利要求1所述的微波振荡器，其特征在于，所述重金属层的材料包括pt、ir、pd、ta与w中的任意一种或任意组合。

13.如权利要求1所述的微波振荡器，其特征在于，所述重金属层的厚度为1～10nm。

【专利技术属性】
技术研发人员：吴雪峰，季力，胡申，孙清清，李润洲，
申请(专利权)人：上海集成电路制造创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：