[發明專利]磁性隧道結裝置及其制造

無效

• 申請號: 201080025845.6
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN102804438A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 朱曉春;升·H·康;李霞
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;G01R33/09;G11C11/15;H01F10/32
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 宋獻濤

1.一種設備，其包含：

磁性穿隧結裝置，其包含：

自由層；以及

自旋力矩增強層，其響應于所述自由層，所述自旋力矩增強層包含納米氧化物層。

2.根據權利要求1所述的設備，其中所述納米氧化物層包括非磁性金屬合金的氧化層。

3.根據權利要求1所述的設備，其中所述自由層為單一層。

4.根據權利要求1所述的設備，其中所述自由層為兩個鐵磁性層的復合層。

5.根據權利要求1所述的設備，其中所述自由層為中間夾有非磁性間隔層的兩個鐵磁性層的復合層。

6.根據權利要求1所述的設備，其中所述自由層為合成反鐵磁性層。

7.根據權利要求1所述的設備，其中所述自由層為合成鐵磁性層。

8.根據權利要求1所述的設備，其中包含所述納米氧化物層的所述自旋力矩增強層進一步包含延伸穿過其中的導電材料的一個或一個以上導電島狀物，以及延伸穿過其中的導電材料的一個或一個以上導電路徑，所述一個或一個以上導電島狀物和所述一個或一個以上導電路徑由絕緣材料圍繞。

9.根據權利要求1所述的設備，其中所述自旋力矩增強層減小臨界開關電流密度閾值而不實質上減小所述磁性穿隧結裝置的穿隧磁阻TMR。

10.根據權利要求9所述的設備，其中所述穿隧磁阻TMR為所述磁性穿隧結裝置的第一狀態中的第一電阻與所述磁性穿隧結裝置的第二狀態中的第二電阻之間的差值同所述磁性穿隧結裝置的所述第二狀態中的所述第二電阻的比率。

11.根據權利要求1所述的設備，其進一步包含鄰近于所述自由層的隧道勢壘層。

12.根據權利要求1所述的設備，其進一步包含鄰近于所述自旋力矩增強層的封蓋層。

13.根據權利要求1所述的設備，其集成于至少一個半導體裸片中。

14.根據權利要求1所述的設備，其進一步包含包括所述磁性穿隧結裝置的存儲器陣列。

15.根據權利要求14所述的設備，其進一步包含其中集成有所述存儲器陣列的裝置，所述裝置選自由以下各項組成的群組：機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航裝置、通信裝置、個人數字助理PDA、固定位置數據單元和計算機。

16.一種設備，其包含：

磁性穿隧結裝置，其包含：

自由層；

鄰近于所述自由層的隧道勢壘層；以及

鄰近于所述自由層的自旋力矩增強層，所述自旋力矩增強層包含納米氧化物層，其中所述自旋力矩增強層介于所述自由層與所述磁性穿隧結裝置的電接觸件之間。

17.根據權利要求16所述的設備，其進一步包含鄰近于所述隧道勢壘層的被釘扎層。

18.根據權利要求16所述的設備，其進一步包含鄰近于所述自旋力矩增強層的封蓋層。

19.根據權利要求16所述的設備，其中所述自旋力矩增強層減小臨界開關電流密度閾值而不實質上增加所述磁性穿隧結裝置的電阻。

20.根據權利要求16所述的設備，其集成于至少一個半導體裸片中。

21.根據權利要求16所述的設備，其進一步包含包括所述磁性穿隧結裝置的存儲器陣列。

22.根據權利要求21所述的設備，其進一步包含其中集成有所述存儲器陣列的裝置，所述裝置選自由以下各項組成的群組：機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航裝置、通信裝置、個人數字助理PDA、固定位置數據單元和計算機。

23.一種設備，其包含：

磁性穿隧結裝置，其包含：

用于將數據值存儲為磁矩的定向的裝置，其可通過超過閾值電流密度的自旋偏振電流來編程；

穿隧勢壘裝置，其用于通過傳導電子穿過勢壘的量子機械穿隧而向所述用于存儲的裝置提供所述傳導電子；以及

自旋力矩增強裝置，其用于減小臨界開關電流密度閾值而不實質上減小所述磁性隧道結裝置的穿隧磁阻(TMR)，其中所述自旋力矩增強裝置包括納米氧化物層，且其中所述用于存儲的裝置定位于所述穿隧勢壘裝置與所述自旋力矩增強裝置之間。