公开(公告)号：US09053071B2

公开(公告)日：2015-06-09

申请号：US13420890

申请日：2012-03-15

申请人： Abhishek Banerjee ,  Raghu Sagar Madala ,  Wenqing Wu ,  Kendrick H. Yuen ,  Chengzhi Pan

发明人： Abhishek Banerjee ,  Raghu Sagar Madala ,  Wenqing Wu ,  Kendrick H. Yuen ,  Chengzhi Pan

IPC分类号： G06F17/18 ,  G11C27/02 ,  H03M1/04 ,  H03M1/50 ,  H03M3/02 ,  G11C11/16

CPC分类号： G06F17/18 ,  G11C11/16 ,  G11C27/02 ,  H03M1/04 ,  H03M1/50 ,  H03M3/02

摘要： Sensor circuitry including probabilistic switching devices, such as spin-transfer torque magnetic tunnel junctions (STT-MTJs), is configured to perform ultra-low power analog to digital conversion and compressive sensing. The analog to digital conversion and compressive sensing processes are performed simultaneously and in a manner that is native to the devices due to their probabilistic switching characteristics.

摘要翻译： 包括诸如自旋传递转矩磁隧道结（STT-MTJ）等概率开关器件的传感器电路被配置为执行超低功耗模数转换和压缩感测。 模拟数字转换和压缩感测过程由于其概率开关特性而同时进行并且以对于器件为本机的方式执行。

公开(公告)号：US20130245999A1

公开(公告)日：2013-09-19

申请号：US13420890

申请日：2012-03-15

申请人： Abhishek Banerjee ,  Raghu Sagar Madala ,  Wenqing Wu ,  Kendrick H. Yuen ,  Chengzhi Pan

发明人： Abhishek Banerjee ,  Raghu Sagar Madala ,  Wenqing Wu ,  Kendrick H. Yuen ,  Chengzhi Pan

IPC分类号： G06F17/18

CPC分类号： G06F17/18 ,  G11C11/16 ,  G11C27/02 ,  H03M1/04 ,  H03M1/50 ,  H03M3/02

摘要： Sensor circuitry including probabilistic switching devices, such as spin-transfer torque magnetic tunnel junctions (STT-MTJs), is configured to perform ultra-low power analog to digital conversion and compressive sensing. The analog to digital conversion and compressive sensing processes are performed simultaneously and in a manner that is native to the devices due to their probabilistic switching characteristics.

摘要翻译： 包括诸如自旋传递转矩磁隧道结（STT-MTJ）等概率开关器件的传感器电路被配置为执行超低功耗模数转换和压缩感测。 模拟数字转换和压缩感测过程由于其概率开关特性而同时进行并且以对于器件为本机的方式执行。

公开(公告)号：US08804413B2

公开(公告)日：2014-08-12

申请号：US13586934

申请日：2012-08-16

申请人： Xia Li ,  Wenqing Wu ,  Jung Pill Kim ,  Xiaochun Zhu ,  Seung H. Kang ,  Raghu Sagar Madala ,  Kendrick H. Yuen

发明人： Xia Li ,  Wenqing Wu ,  Jung Pill Kim ,  Xiaochun Zhu ,  Seung H. Kang ,  Raghu Sagar Madala ,  Kendrick H. Yuen

IPC分类号： G11C11/14 ,  G11C11/16 ,  G11C11/15

CPC分类号： G11C11/16 ,  G11C11/15 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/1673 ,  G11C11/1675 ,  G11C11/5607 ,  G11C2211/5615 ,  G11C2211/562 ,  G11C2211/5633 ,  H01L27/222 ,  H01L27/228 ,  H01L43/08

摘要： A multi-free layer magnetic tunnel junction (MTJ) cell includes a bottom electrode layer, an anti-ferromagnetic layer on the bottom electrode layer, a fixed magnetization layer on the anti-ferromagnetic layer and a barrier layer on the fixed magnetization layer. A first free magnetization layer is on a first area of the barrier layer, and a capping layer is on the first free magnetization layer. A free magnetization layer is on a second area of the barrier layer, laterally displaced from the first area, and a capping layer is on the second free magnetization layer. Optionally current switches establish a read current path including the first free magnetization layer concurrent with not establishing a read current path including the second free magnetization layer. Optionally current switches establishing a read current path including the first and second free magnetization layer.

摘要翻译： 多自由层磁隧道结（MTJ）单元包括底电极层，底电极层上的反铁磁层，反铁磁层上的固定磁化层和固定磁化层上的阻挡层。 第一自由磁化层位于阻挡层的第一区域上，并且覆盖层位于第一自由磁化层上。 自由磁化层在阻挡层的第二区域上，从第一区域横向移位，并且覆盖层位于第二自由磁化层上。 可选地，电流开关建立包括第一自由磁化层的读取电流路径，同时不建立包括第二自由磁化层的读取电流路径。 可选地，电流开关建立包括第一和第二自由磁化层的读取电流路径。

公开(公告)号：US09110746B2

公开(公告)日：2015-08-18

申请号：US13602776

申请日：2012-09-04

申请人： Xiaochun Zhu ,  Wenqing Wu ,  David M. Jacobson ,  Seung H. Kang ,  Kendrick H. Yuen

发明人： Xiaochun Zhu ,  Wenqing Wu ,  David M. Jacobson ,  Seung H. Kang ,  Kendrick H. Yuen

IPC分类号： G06F7/58

CPC分类号： G06F7/582 ,  G06F7/588

摘要： Embodiments of the disclosure are directed to generating a random number. An embodiment of the disclosure passes a current from a read operation through a magnetic tunnel junction (MTJ) to cause a first magnetization orientation of a free layer to switch to a second magnetization orientation, the switch in magnetization orientation causing a change in a resistance of the MTJ, and periodically samples the resistance of the MTJ to generate a bit value for the random number.

摘要翻译： 本公开的实施例涉及生成随机数。 本公开的实施例将来自读取操作的电流通过磁性隧道结（MTJ），以使自由层的第一磁化取向切换到第二磁化取向，磁化方向上的开关导致电阻的变化 MTJ周期性地对MTJ的电阻进行采样，以生成随机数的位值。

公开(公告)号：US20140067890A1

公开(公告)日：2014-03-06

申请号：US13602776

申请日：2012-09-04

申请人： Xiaochun Zhu ,  Wenqing Wu ,  David M. Jacobson ,  Seung H. Kang ,  Kendrick H. Yuen

发明人： Xiaochun Zhu ,  Wenqing Wu ,  David M. Jacobson ,  Seung H. Kang ,  Kendrick H. Yuen

IPC分类号： G06F7/58

CPC分类号： G06F7/582 ,  G06F7/588

摘要： Embodiments of the disclosure are directed to generating a random number. An embodiment of the disclosure passes a current from a read operation through a magnetic tunnel junction (MTJ) to cause a first magnetization orientation of a free layer to switch to a second magnetization orientation, the switch in magnetization orientation causing a change in a resistance of the MTJ, and periodically samples the resistance of the MTJ to generate a bit value for the random number.

摘要翻译： 本公开的实施例涉及生成随机数。 本公开的实施例将来自读取操作的电流通过磁性隧道结（MTJ），以使自由层的第一磁化取向切换到第二磁化取向，磁化方向上的开关导致电阻的变化 MTJ周期性地对MTJ的电阻进行采样，以生成随机数的位值。

公开(公告)号：US08625337B2

公开(公告)日：2014-01-07

申请号：US13101553

申请日：2011-05-05

申请人： Wenqing Wu ,  Kendrick H. Yuen ,  Xiaochun Zhu ,  Seung H. Kang ,  Matthew Michael Nowak ,  Jeffrey A. Levin ,  Robert Gilmore ,  Nicholas Yu

发明人： Wenqing Wu ,  Kendrick H. Yuen ,  Xiaochun Zhu ,  Seung H. Kang ,  Matthew Michael Nowak ,  Jeffrey A. Levin ,  Robert Gilmore ,  Nicholas Yu

IPC分类号： G11C11/00

CPC分类号： G11C11/1675 ,  G11C11/16 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/1673 ,  G11C11/54 ,  G11C11/5607

摘要： A probabilistic programming current is injected into a cluster of bi-stable probabilistic switching elements, the probabilistic programming current having parameters set to result in a less than unity probability of any given bi-stable switching element switching, and a resistance of the cluster of bi-stable switching elements is detected. The probabilistic programming current is injected and the resistance of the cluster state detected until a termination condition is met. Optionally the termination condition is detecting the resistance of the cluster of bi-stable switching elements at a value representing a multi-bit data.

摘要翻译： 将概率编程电流注入到双稳定概率开关元件簇中，概率编程电流具有设置为导致任何给定双稳态开关元件切换的小于一概率的参数，以及bi的簇的电阻 - 检测到稳定的开关元件。 注入概率编程电流，并检测到簇状态的电阻，直到满足终止条件。 可选地，终止条件是以表示多位数据的值检测双稳态开关元件群的电阻。

公开(公告)号：US20130201757A1

公开(公告)日：2013-08-08

申请号：US13586934

申请日：2012-08-16

申请人： Xia Li ,  Wenqing Wu ,  Jung Pill Kim ,  Xiaochun Zhu ,  Seung H. Kang ,  Raghu Sagar Madala ,  Kendrick H. Yuen

发明人： Xia Li ,  Wenqing Wu ,  Jung Pill Kim ,  Xiaochun Zhu ,  Seung H. Kang ,  Raghu Sagar Madala ,  Kendrick H. Yuen

IPC分类号： G11C11/14 ,  H01L29/82

CPC分类号： G11C11/16 ,  G11C11/15 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/1673 ,  G11C11/1675 ,  G11C11/5607 ,  G11C2211/5615 ,  G11C2211/562 ,  G11C2211/5633 ,  H01L27/222 ,  H01L27/228 ,  H01L43/08

摘要： A multi-free layer magnetic tunnel junction (MTJ) cell includes a bottom electrode layer, an anti-ferromagnetic layer on the bottom electrode layer, a fixed magnetization layer on the anti-ferromagnetic layer and a barrier layer on the fixed magnetization layer. A first free magnetization layer is on a first area of the barrier layer, and a capping layer is on the first free magnetization layer. A free magnetization layer is on a second area of the barrier layer, laterally displaced from the first area, and a capping layer is on the second free magnetization layer. Optionally current switches establish a read current path including the first free magnetization layer concurrent with not establishing a read current path including the second free magnetization layer. Optionally current switches establishing a read current path including the first and second free magnetization layer.

摘要翻译： 多自由层磁隧道结（MTJ）单元包括底电极层，底电极层上的反铁磁层，反铁磁层上的固定磁化层和固定磁化层上的阻挡层。 第一自由磁化层位于阻挡层的第一区域上，并且覆盖层位于第一自由磁化层上。 自由磁化层在阻挡层的第二区域上，从第一区域横向移位，并且覆盖层位于第二自由磁化层上。 可选地，电流开关建立包括第一自由磁化层的读取电流路径，同时不建立包括第二自由磁化层的读取电流路径。 可选地，电流开关建立包括第一和第二自由磁化层的读取电流路径。

公开(公告)号：US20130187247A1

公开(公告)日：2013-07-25

申请号：US13356530

申请日：2012-01-23

申请人： Wenqing WU ,  Sean Li ,  Xiaochun Zhu ,  Raghu Sagar Madala ,  Seung H. Kang ,  Kendrick H. Yuen

发明人： Wenqing WU ,  Sean Li ,  Xiaochun Zhu ,  Raghu Sagar Madala ,  Seung H. Kang ,  Kendrick H. Yuen

IPC分类号： H01L29/82 ,  H01L21/8246

CPC分类号： G11C11/161 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/5607 ,  H01L43/08

摘要： A spin-torque transfer (STT) magnetic tunnel junction (MTJ) memory includes a unitary fixed magnetic layer, a magnetic barrier layer on the unitary fixed magnetic layer, a free magnetic layer having a plurality of free magnetic islands on the magnetic barrier layer, and a cap layer overlying the free magnetic layer. Also a method of forming an STT-MTJ memory.

摘要翻译： 自旋转矩传递（STT）磁性隧道结（MTJ）存储器包括整体固定磁性层，整体固定磁性层上的磁性阻挡层，在磁性阻挡层上具有多个自由磁性岛的自由磁性层， 以及覆盖自由磁性层的覆盖层。 也是形成STT-MTJ存储器的方法。

公开(公告)号：US20110273926A1

公开(公告)日：2011-11-10

申请号：US13101553

申请日：2011-05-05

申请人： Wenqing Wu ,  Kendrick H. Yuen ,  Xiaochun Zhu ,  Seung H. Kang ,  Matthew Michael Nowak ,  Jeffrey A. Levin ,  Robert Gilmore ,  Nicholas Yu

发明人： Wenqing Wu ,  Kendrick H. Yuen ,  Xiaochun Zhu ,  Seung H. Kang ,  Matthew Michael Nowak ,  Jeffrey A. Levin ,  Robert Gilmore ,  Nicholas Yu

IPC分类号： G11C11/00

CPC分类号： G11C11/1675 ,  G11C11/16 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/1673 ,  G11C11/54 ,  G11C11/5607

摘要： A probabilistic programming current is injected into a cluster of bi-stable probabilistic switching elements, the probabilistic programming current having parameters set to result in a less than unity probability of any given bi-stable switching element switching, and a resistance of the cluster of bi-stable switching elements is detected. The probabilistic programming current is injected and the resistance of the cluster state detected until a termination condition is met. Optionally the termination condition is detecting the resistance of the cluster of bi-stable switching elements at a value representing a multi-bit data.

摘要翻译： 将概率编程电流注入到双稳定概率开关元件簇中，概率编程电流具有设置为导致任何给定双稳态开关元件切换的小于一概率的参数，以及bi的簇的电阻 - 检测到稳定的开关元件。 注入概率编程电流，并检测到簇状态的电阻，直到满足终止条件。 可选地，终止条件是以表示多位数据的值检测双稳态开关元件群的电阻。