[發明專利]磁阻效應元件

有效

• 申請號: 201680019089.3
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN107431124B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 佐佐木智生
• 申請（專利權）人: TDK株式會社
• 主分類號: H01L43/10
• 分類號: H01L43/10;G01R33/09;G11B5/39;H01F10/16;H01F10/30;H01L21/8246;H01L27/105;H01L29/82;H01L43/08
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 楊琦;陳明霞

本發明涉及一種磁阻效應元件。該磁阻效應元件中，具有第一鐵磁性金屬層、第二鐵磁性金屬層和被上述第一鐵磁性金屬層和上述第二鐵磁性金屬層夾持的隧道勢壘層，上述隧道勢壘層是陽離子排列不規則的尖晶石結構，上述隧道勢壘層以(M_1?xZn_x)((T1)_2?y(T2)_y)O₄的組成式表示，M為Zn以外的非磁性的二價陽離子，T1和T2分別為非磁性的三價陽離子，x和y是以以下的(1)～(5)的組合的組成比作為頂點并以直線連結頂點而成的區域內的組成比，(1)x＝0.2，y＝0.1；(2)x＝0.8，y＝0.1；(3)x＝0.8，y＝1.7；(4)x＝0.6，y＝1.7；(5)x＝0.2，y＝0.7。

技術領域

本發明涉及一種磁阻效應元件。

本申請主張基于2015年3月31日在日本申請的日本特愿2015-071413號的優先權，在此引用其內容。

背景技術

已知有由鐵磁性層和非磁性層的多層膜構成的巨磁阻(GMR)元件和將絕緣層(隧道勢壘層、勢壘層)用于非磁性層的隧道磁阻(TMR)元件。通常雖然TMR元件與GMR元件相比元件電阻較高，但是TMR元件的磁阻(MR)比GMR元件的MR比大。TMR元件可以分類為2類。第一類是僅利用了使用鐵磁性層間的波函數的滲透效應的隧道效應的TMR元件。第二類是利用了在產生上述的隧道效應時利用產生隧道的非磁性絕緣層的特定的軌道的傳導的相干隧道的TMR元件。已知利用了相干隧道的TMR元件相比僅利用了隧道的TMR元件，可以得到更大的MR比。為了引起該相干隧道效應，鐵磁性層和非磁性絕緣層相互為結晶質，從而產生鐵磁性層與非磁性絕緣層的界面成為結晶學連續的情況。

在各種用途中使用磁阻效應元件。例如，作為磁傳感器，已知有磁阻效應型磁傳感器，在硬盤驅動器的播放功能中磁阻效應元件確定該特性。在磁傳感器中，是檢測磁阻效應元件的磁化方向根據來自外部的磁場發生變化的效應作為磁阻效應元件的電阻變化的方法。以后期待的設備是磁阻變化型隨機存取存儲器(MRAM)。MRAM是使二層的鐵磁性的磁方向平行和反平行地適當變化，將磁阻讀入為0和1的數字信號的存儲器。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第5586028號公報

專利文獻2：日本特開2013-175615號公報

非專利文獻

非專利文獻1：Hiroaki Sukegawa,a[1]Huixin Xiu,Tadakatsu Ohkubo,TakaoFurubayashi,Tomohiko Niizeki,Wenhong Wang,Shinya Kasai,Seiji Mitani,KoichiroInomata,and Kazuhiro Hono,APPLIED PHYSICS LETTERS 96,212505[1](2010)

非專利文獻2：Thomas Scheike,Hiroaki Sukegawa,Takao Furubayashi,Zhenchao Wen,Koichiro Inomata,Tadakatsu Ohkubo,Kazuhiro Hono and SeijiMitani,Applied Physics Letters,105,242407(2014)

非專利文獻3：Yoshio Miura,Shingo Muramoto,Kazutaka Abe,and MasafumiShirai,Physical Review B 86,024426(2012)

發明內容

發明所要解決的技術問題