一种基于电压控制的磁存储器

    公开(公告)号:CN103794715B

    公开(公告)日:2016-09-28

    申请号:CN201410072318.0

    申请日:2014-02-28

    IPC分类号: H01L43/00 H01L43/08 G11C11/15

    CPC分类号: G11C11/161 G11C11/1675

    摘要: 一种基于电压控制的磁存储器,该磁存储器的MTJ结构基于垂直磁各向异性即PMA,在经典MTJ结构即自由层、参考层和隧道势垒层的三层结构基础上,添加了一层隧穿势垒层;该磁存储器的MTJ结构从下到上由底电极,反铁磁金属混合层,铁磁金属一,氧化物一,铁磁金属二,氧化物二及顶电极共七层构成。本发明具有稳定的非易失性、高读写速度和无限读写次数等特点,由于其基于电压控制改变储存单元的磁化状态,改变存储单元的状态所需的电流较低,在保持高读写速度的同时,实现了低功耗以及高的功耗利用率。

    一种具有非易失性的频率可调微波器件

    公开(公告)号:CN107910440B

    公开(公告)日:2019-10-11

    申请号:CN201711156793.6

    申请日:2017-11-20

    IPC分类号: H01L45/00 H01L43/02 H01L43/08

    摘要: 本发明涉及一种具有非易失性的频率可调微波器件,其核心单元从下到上可以是由底端电极,反铁磁金属混合层,第一铁磁金属,氧化物,第二铁磁金属,第一金属,阻变材料,第二金属及顶端电极共九层构成;还包含一系列电子元器件:T型偏置器、脉冲发生器、直流电压、低噪声功率放大器;该微波振荡器件通过Voff和V1、V2、V3……等一系列电压脉冲用于开关输出信号以及对微波输出频率进行调节。本发明既可以输出不同频率的微波信号,又可以存储频率信息,具有非易失性。本发明可以将存储于阻变存储单元中的信息通过STNO以微波的形式进行传输。可用于数据的存储及传送。

    一种无需外部磁场的自旋轨道动量矩磁存储器

    公开(公告)号:CN104393169A

    公开(公告)日:2015-03-04

    申请号:CN201410531733.8

    申请日:2014-10-10

    摘要: 一种无需外部磁场的自旋轨道动量矩磁存储器,该存储器SOT-MTJ基于垂直磁各向异性,除了包含有传统MTJ结构中的自由层、隧穿势垒层、参考层和反铁磁金属层,还额外添加了一层非铁磁金属层,并且优化了反铁磁金属层的材料,以及改进了隧穿势垒层的形状;该SOT-MTJ结构从下到上依次为底电极,非铁磁金属层,铁磁金属层一即自由层,楔形隧穿势垒层,铁磁金属层二即参考层,反铁磁金属层及顶电极共七层。本发明无需外部磁场即可进行写入操作,因而较之前的SOT-MRAM能耗更低,随工艺节点降低的等比微缩性也更优秀。

    一种包含介电层的嵌入型磁隧道结器件的制造方法

    公开(公告)号:CN103794717A

    公开(公告)日:2014-05-14

    申请号:CN201410072401.8

    申请日:2014-02-28

    IPC分类号: H01L43/12

    摘要: 一种包含介电层的嵌入型磁隧道结器件的制造方法,它有七大步骤:一、选择第一类介电层沉积在硅晶片或其他基底上;二、选择第二类介电层沉积在上述第一类介电层上;三、通过光刻、刻蚀,在基础结构上形成与第一类介电质连通的通孔;四、向上述通孔中沉积磁隧道结器件的底部电极、钉扎层、参考层、势垒层、自由层、顶部电极,形成磁隧道结器件的多层结构;五、移除磁隧道结的多层结构的多余部分,得到包含介电层的嵌入型磁隧道结器件;六、利用上述方法所得磁隧道结器件需要退火,使参考层的磁化方向固定,若为垂直各向异性磁隧道结器件,则不需要退火;七、考虑后续集成或者测试,通过半导体标准大马士革工艺,在顶部电极上形成金属线迹。

    存储器件、存储器件的制备方法及电子设备

    公开(公告)号:CN108336223B

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN201810184734.8

    申请日:2018-03-06

    摘要: 本发明实施例提供了一种存储器件、存储器件的制备方法及电子设备。该存储器件包括:阻变材料、依次层叠的第一导电层、磁性隧道结以及第二导电层;阻变材料位于第一导电层和第二导电层之间;阻变材料贴合在磁性隧道结的边缘处,以包裹磁性隧道结;磁性隧道结包括:依次层叠的磁性固定层、势垒层以及磁性自由层;阻变材料中靠近磁性隧道结的区域内形成有导电通道,导电通道的两端分别连接在磁性固定层和磁性自由层上。本发明实施例提供的存储器件在电学结构上可等效为磁性存储器单元和阻抗存储器单元的并联,具有读写速度快、无限次读写操作以及高开关比率等优点。

    基于自旋霍尔效应及压控磁各向异性相结合的微波振荡器

    公开(公告)号:CN109920781A

    公开(公告)日:2019-06-21

    申请号:CN201910098090.5

    申请日:2019-01-31

    IPC分类号: H01L23/66 H01L43/06 H01L43/08

    摘要: 本发明公开一种基于自旋霍尔效应及压控磁各向异性相结合的微波振荡器,包括核心单元及外围电子元器件,其核心单元从下到上依次由衬底层,非磁性金属层,第一铁磁金属,氧化物,第二铁磁金属,反铁磁金属混合层,顶端电极共七层构成。特别的,第一铁磁金属和第二铁磁金属在制备过程中采用了垂直于膜面的退火磁场,其易磁化轴方向均垂直于膜面。非磁性金属层两端顶部分别沉积有金属电极,同垂直磁化磁隧道结中的顶端电极一起构成了三端口器件。本发明摆脱了输出功率对于隧道结电流以及外加磁场的依赖,在实现高输出功率的同时保证隧道结的稳定性。本发明可通过隧道结电流以及流经非磁性金属层的旁路电流对微波输出信号的功率及频率分别进行调控。

    存储器件、存储器件的制备方法及电子设备

    公开(公告)号:CN108336223A

    公开(公告)日:2018-07-27

    申请号:CN201810184734.8

    申请日:2018-03-06

    IPC分类号: H01L43/08 H01L43/12 H01L45/00

    摘要: 本发明实施例提供了一种存储器件、存储器件的制备方法及电子设备。该存储器件包括:阻变材料、依次层叠的第一导电层、磁性隧道结以及第二导电层;阻变材料位于第一导电层和第二导电层之间;阻变材料贴合在磁性隧道结的边缘处,以包裹磁性隧道结;磁性隧道结包括:依次层叠的磁性固定层、势垒层以及磁性自由层;阻变材料中靠近磁性隧道结的区域内形成有导电通道,导电通道的两端分别连接在磁性固定层和磁性自由层上。本发明实施例提供的存储器件在电学结构上可等效为磁性存储器单元和阻抗存储器单元的并联,具有读写速度快、无限次读写操作以及高开关比率等优点。

    一种基于磁场辅助的多级单元磁存储器件及制造方法

    公开(公告)号:CN104362165B

    公开(公告)日:2017-06-16

    申请号:CN201410529868.0

    申请日:2014-10-10

    IPC分类号: H01L27/22 H01L43/08 H01L43/12

    摘要: 一种基于磁场辅助的多级单元磁存储器件,它形成多个MTJ层叠,各个MTJ由参考层、势垒层和自由层组成;参考层的磁化方向固定或通过连接钉扎层固定,自由层的磁化方向通过注入自旋极化电流在两种状态之间转换;多个MTJ通过金属隔离层串联,感应线设置在上述结构附近,从而在各个MTJ处产生不同辅助磁场,以影响其磁化方向翻转所需要的转换电流;通过施加不同方向、大小的电流与磁场,分别将各个MTJ切换至所需电阻状态,进而利用器件不同的总电阻状态存储多位数据;一种基于磁场辅助的多级单元磁存储器件的制造方法,它有七大步骤。本发明在提高STT‑MRAM存储密度的同时,也降低了制造过程中的工艺难度与生产成本。

    一种包含介电层的嵌入型磁隧道结器件的制造方法

    公开(公告)号:CN103794717B

    公开(公告)日:2017-06-16

    申请号:CN201410072401.8

    申请日:2014-02-28

    IPC分类号: H01L43/12

    摘要: 一种包含介电层的嵌入型磁隧道结器件的制造方法,它有七大步骤:一、选择第一类介电层沉积在硅晶片或其他基底上;二、选择第二类介电层沉积在上述第一类介电层上;三、通过光刻、刻蚀,在基础结构上形成与第一类介电质连通的通孔;四、向上述通孔中沉积磁隧道结器件的底部电极、钉扎层、参考层、势垒层、自由层、顶部电极,形成磁隧道结器件的多层结构;五、移除磁隧道结的多层结构的多余部分,得到包含介电层的嵌入型磁隧道结器件;六、利用上述方法所得磁隧道结器件需要退火,使参考层的磁化方向固定,若为垂直各向异性磁隧道结器件,则不需要退火;七、考虑后续集成或者测试,通过半导体标准大马士革工艺,在顶部电极上形成金属线迹。

    一种信息传感及存储器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN104134748B

    公开(公告)日:2017-01-11

    申请号:CN201410341478.0

    申请日:2014-07-17

    IPC分类号: H01L43/08 H01L43/12

    摘要: 一种信息传感及存储器件,它为双磁隧道结结构,由下至上依次为底电极、磁隧道结1、非铁磁性金属隔离层、磁隧道结2及顶电极,金属导线位于器件一侧;一种信息传感及存储器件的制备方法,它有五大步骤:步骤一,在衬底上沉积磁性多层膜材料;步骤二,通过超高磁场真空退火设备进行退火,使参考层的磁化方向固定;步骤三,使用光刻、刻蚀及磁控溅射传统纳米器件加工工艺完成双磁隧道结结构的形态制备;步骤四,在双磁隧道结结构外侧沉积绝缘层,通过光刻、刻蚀及镶嵌等工艺在双磁隧道结结构附近配置金属导线;步骤五,利用光刻、刻蚀及镶嵌加工工艺在双磁隧道结结构顶部形成金属电极,用于后的集成或测试。