一种STT-MRAM的磁性隧道结及其制备方法

    公开(公告)号:CN118742187A

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202310329790.7

    申请日:2023-03-30

    Abstract: 本发明涉及磁性存储器领域,特别是涉及一种STT‑MRAM的磁性隧道结及其制备方法,通过依次设置固定层及势垒层,得到MTJ前驱体;在所述MTJ前驱体的势垒层表面,沉积MTJ金属基底层;对所述MTJ金属基底层进行通氧氧化,得到界面调制层;在所述界面调制层表面设置自由层,得到STT‑MRAM的磁性隧道结。本申请中在设置所述势垒层之后,进一步通过沉积MTJ金属基底层,再对所述MTJ金属基底层进行通氧氧化的方式,保障与所述自由层接触的部分的氧原子充足,在所述界面调制层与所述自由层的接触面实现了充分的轨道杂化,提升了磁性隧道结的PMA,进而提升了成品磁性隧道结的磁各向异性场及热稳定性因子。

    一种MTJ组件及MRAM器件
    2.
    发明公开

    公开(公告)号:CN118475219A

    公开(公告)日:2024-08-09

    申请号:CN202310139737.0

    申请日:2023-02-08

    Abstract: 本发明涉及磁性存储领域,特别是涉及一种MTJ组件及MRAM器件,包括势垒层、自由层及参考层;所述自由层、所述势垒层及所述参考层依次层叠设置;所述自由层包括层叠设置的自由子层及铁硼化合物层。本发明通过为自由层引入性质稳定、对磁性材料性能损失小的铁硼化合物层,大大提升了自由层中的铁元素占比,从而实现了对自由层的垂直磁各向异性提升,进而提升了自由层对应的矫顽力,可增强器件在高温条件下的数据保存能力,也即提升了热稳定性,提升了MTJ组件整体的工作稳定性。

    一种磁存储器
    3.
    发明公开
    一种磁存储器 审中-实审

    公开(公告)号:CN117042463A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202210461521.1

    申请日:2022-04-28

    Inventor: 孙一慧

    Abstract: 本申请公开了一种磁存储器,包括第一存储单元,第二存储单元,与第一存储单元、第二存储单元连接的开关管;第一存储单元包括一次性可编程存储元件,第二存储单元包括磁性随机存储元件,一次性可编程存储元件与磁性随机存储元件的类型相同,且一次性可编程存储元件的尺寸小于磁性随机存储元件;一个第一存储单元连接一个开关管。一次性可编程存储元件与磁性随机存储元件的类型相同,两者可同时制作,简化制作工艺;一次性可编程存储元件的尺寸小于磁性随机存储元件,其平行态电阻大于磁性随机存储元件的平行态电阻,使两者可以共用参考位元,还使得一次性可编程存储元件更容易被击穿,一个第一存储单元仅连接一个开关管即可,减小磁存储器的面积。

    磁性隧道结自由层及具有其的磁性隧道结结构

    公开(公告)号:CN114551716A

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN202011349124.2

    申请日:2020-11-26

    Abstract: 本发明提供了一种磁性隧道结自由层及具有其的磁性隧道结结构。该磁性隧道结自由层包括沿第一方向顺序层叠的第一磁性复合层、反铁磁间隔结构和第二磁性复合层,在反铁磁间隔结构的作用下第一磁性复合层与第二磁性复合层呈反铁磁耦合,磁化方向相反。由于上述结构采用多层磁性复合层,在控制磁化方向垂直于薄膜界面的同时,增加磁性层的总体厚度,从而增大器件的数据保持能力。并且,为降低写入电流,上述结构使得不同的磁性复合层磁化方向相反,降低整体结构的总磁矩,从而降低写入电流,实现高的器件耐擦写能力。此外,该结构可获得较高的TMR,提高了数据读取速度。

    磁性隧道结及磁性存储单元
    5.
    发明公开

    公开(公告)号:CN119012896A

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202310582712.8

    申请日:2023-05-19

    Abstract: 本发明提供一种磁性隧道结及磁性存储单元,包括:参考层、势垒层、自由层和氧化物覆盖层,自由层包括磁性记录层以及沿着磁性记录层远离势垒层的方向依次层叠的一个或多个复合层结构,复合层结构包括氧化物传导层和界面能增强层,其中距离磁性记录层最近的一个氧化物传导层与磁性记录层相邻,氧化物传导层与界面能增强层之间的界面用于提高整个自由层的界面垂直磁各向异性能密度。本发明能够提高小尺寸磁性隧道结的数据保持时间。

    一种垂直型MTJ结构及磁存储设备
    6.
    发明公开

    公开(公告)号:CN118475216A

    公开(公告)日:2024-08-09

    申请号:CN202310119642.2

    申请日:2023-02-08

    Inventor: 孙一慧 陈若飞

    Abstract: 本发明涉及磁随机存储器领域,特别是涉及一种垂直型MTJ结构及磁存储设备,从下至上依次包括参考层、势垒层、第一自由层、反铁磁耦合层及第二自由层;所述反铁磁耦合层将所述第一自由层及所述第二自由层进行反铁磁耦合,使所述第一自由层及所述第二自由层一致翻转。本发明通过所述反铁磁耦合层两个自由层合并在了一起,经过大量试验论证,可在不影响MTJ结构的垂直磁各向异性场的前提下,事实上增加了MTJ结构的总的自由层的厚度,进而实现了对能量势垒高度的提升,在不增加功耗的条件下大大增加了MTJ结构的数据保存能力。

    一种MRAM的自由层及其制备方法和MRAM的磁隧道结

    公开(公告)号:CN114695649A

    公开(公告)日:2022-07-01

    申请号:CN202011622212.5

    申请日:2020-12-31

    Abstract: 本发明属于磁阻器件技术领域,尤其涉及一种MRAM的自由层及其制备方法和MRAM的磁隧道结。本发明提供的自由层设置于势垒层上,包括至少两层磁性层,相邻磁性层之间设置有耦合层;每层所述磁性层均采用磁控溅射沉积而成;与所述势垒层相接触的磁性层在至少两种不同的磁控溅射功率下沉积形成,且在近势垒层一侧的磁控溅射功率最小。本发明在传统自由层结构基础上通过降低临近势垒层的磁性层沉积功率,可以在保持磁性层厚度不变的条件下,大幅提升自由层垂直磁各向异性场(Hk),减小界面损伤,提升MRAM的数据保持能力(data retention)。

    磁性隧道结
    9.
    发明公开

    公开(公告)号:CN111490155A

    公开(公告)日:2020-08-04

    申请号:CN202010316067.1

    申请日:2020-04-21

    Inventor: 孙一慧 孟凡涛

    Abstract: 本发明提供一种磁性隧道结,包括:自由层、势垒层、参考层以及用于钉扎参考层的磁化方向的合成反铁磁层,所述合成反铁磁层包括第一反平行层、第二反平行层以及位于所述第一反平行层和所述第二反平行层之间的反铁磁耦合层,所述第一反平行层采用磁性薄膜与非磁性薄膜交替设置的多层膜结构,或者第一磁性薄膜与第二磁性薄膜交替设置的多层膜结构,其中与所述反铁磁耦合层相邻的一层磁性薄膜的厚度尽量薄。本发明能够提高参考层的稳定性。

    SOT-MRAM存储单元及SOT-MRAM存储器
    10.
    发明公开

    公开(公告)号:CN119317347A

    公开(公告)日:2025-01-14

    申请号:CN202310863348.2

    申请日:2023-07-13

    Inventor: 高扬 孙一慧

    Abstract: 本发明提供一种SOT‑MRAM存储单元及SOT‑MRAM存储器,包括:自旋轨道矩效应层及其上方的磁性隧道结,以及位于自旋轨道矩效应层下方的自旋流增强层/生长辅助层,自旋流增强层与磁性隧道结的位置相对,生长辅助层位于自旋流增强层下方,用于辅助自旋流增强层生长,且生长辅助层具有高于自旋流增强层的电化学势,以便生长辅助层和自旋流增强层的界面处形成界面电场;其中,自旋轨道矩效应层用于产生向磁性隧道结的自由层方向传输的第一自旋流和向自旋流增强层方向传输的第二自旋流;第二自旋流在传输到存在界面电场的界面时,第二自旋流的极化方向发生额外的偏转,与第一自旋流共同对磁性隧道结的自由层的磁矩施加自旋轨道矩。

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