[發(fā)明專利]基于互補極化磁隧道結(jié)的非易失SRAM存儲單元及其應(yīng)用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710982907.6
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107657981A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙振宇;李歡;唐皓月;曲連華;王耀
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號: G11C11/417
• 分類號: G11C11/417;H01L27/22
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙)43008
• 代理人: 譚武藝

1.一種基于互補極化磁隧道結(jié)的非易失SRAM存儲單元，其特征在于：包括SRAM單元和互補極化磁隧道結(jié)CPMTJ，所述互補極化磁隧道結(jié)CPMTJ的兩個讀寫端并聯(lián)在SRAM單元的兩個反饋節(jié)點L、R上，所述互補極化磁隧道結(jié)CPMTJ的接地端GND接地。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于互補極化磁隧道結(jié)的非易失SRAM存儲單元，其特征在于：互補極化磁隧道結(jié)CPMTJ由共用絕緣層和自由層、分別具有獨立固定層的兩個磁隧道結(jié)MTJ組成，且共用的自由層作為互補極化磁隧道結(jié)CPMTJ的接地端GND，兩個固定層分別的連接端分別作為互補極化磁隧道結(jié)CPMTJ的讀寫端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于互補極化磁隧道結(jié)的非易失SRAM存儲單元，其特征在于：所述SRAM單元包括存儲單元、傳輸管N3和N4，所述存儲單元由兩個交叉耦合的反相器構(gòu)成，所述存儲單元的兩端分別作為SRAM單元的兩個反饋節(jié)點L以及R，反饋節(jié)點L通過傳輸管N3和位線BL相連，反饋節(jié)點R通過傳輸管N4和位線N_BL相連，傳輸管N3和傳輸管N4的控制端均與位線WL相連。

4.一種權(quán)利要求1或2或3所述的基于互補極化磁隧道結(jié)的非易失SRAM存儲單元的應(yīng)用方法，其特征在于，其實施步驟包括：

1）重置：將SRAM單元的反饋節(jié)點L、R處的信息存儲到外部緩存中，將控制線BL、N_BL均置為低電平，使得互補極化磁隧道結(jié)CPMTJ的兩個極化磁隧道結(jié)MTJ都有從固定層流向自由層的電流，兩個極化磁隧道結(jié)MTJ被寫成高阻態(tài)；

2）寫入：將外部緩存中緩存的數(shù)據(jù)寫入到反饋節(jié)點L、R；

3）存儲：在系統(tǒng)即將斷電時，將控制線BL、N_BL均置為高電平，使得互補極化磁隧道結(jié)CPMTJ的有從自由層流向固定層的電流，將互補極化磁隧道結(jié)CPMTJ寫成低阻態(tài)，反饋節(jié)點L、R上的信息被成功存儲到互補極化磁隧道結(jié)CPMTJ的兩個極化磁隧道結(jié)MTJ中；

4）恢復(fù)：在SRAM單元斷電后重新上電時，互補極化磁隧道結(jié)CPMTJ的兩個極化磁隧道結(jié)MTJ存儲的信息被讀出到反饋節(jié)點L、R處，恢復(fù)SRAM單元斷電之前的存儲狀態(tài)。