[發明專利]存儲器件、存儲器件的制備方法及電子設備

在審

• 申請號: 201810184734.8
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108336223A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 張雨;趙巍勝;林曉陽;康旺;張有光
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學青島研究院
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;H01L43/12;H01L45/00
• 代理公司: 北京太合九思知識產權代理有限公司 11610
• 代理人: 劉戈

1.一種存儲器件，其特征在于，包括：阻變材料、依次層疊的第一導電層、磁性隧道結以及第二導電層；

所述阻變材料位于所述第一導電層和所述第二導電層之間；

所述阻變材料貼合在所述磁性隧道結的邊緣處，以包裹所述磁性隧道結；

所述磁性隧道結包括：依次層疊的磁性固定層、勢壘層以及磁性自由層；其中，所述磁性固定層的磁化方向固定，所述磁性自由層的磁化方向可在外加磁場或極化電流的作用下發生翻轉；

所述阻變材料中靠近所述磁性隧道結的區域內形成有導電通道，所述導電通道的兩端分別連接在所述磁性固定層和所述磁性自由層上。

2.根據權利要求1所述的存儲器件，其特征在于，所述導電通道為離子通道。

3.根據權利要求1所述的存儲器件，其特征在于，所述磁性隧道結呈橢圓柱狀或圓柱狀結構；

所述導電通道包括多個；多個所述導電通道形成于所述橢圓柱狀或所述圓柱狀結構的側面的周圍。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的存儲器件，其特征在于，所述阻變材料包括：氧化硅、氮化硅以及二氧化鉿中的一種或多種。

5.根據權利要求4所述的存儲器件，其特征在于，所述阻變材料為氧化硅時，所述阻變材料中距所述阻變材料和所述磁性隧道結的界面的距離小于10nm的區域內硅離子濃度與氧離子濃度的比值為第一比值；

所述阻變材料中距所述阻變材料和所述磁性隧道結的界面的距離大于10nm的區域內硅離子濃度與氧離子濃度的比值為第二比值；

所述第一比值大于所述第二比值；

所述導電通道為硅離子通道。

6.根據權利要求1-3中任一項所述的存儲器件，其特征在于，所述磁性固定層包括：層疊的磁性參考層和磁性釘扎層；

所述磁性參考層位于所述磁性釘扎層與所述勢壘層之間；

所述磁性參考層和所述磁性釘扎層中的磁化方向固定，且所述磁性參考層和所述磁性釘扎層中的磁化方向相反；

其中，所述磁性參考層和所述磁性自由層包括鐵磁金屬材料；所述磁性釘扎層包括反鐵磁金屬材料。

7.根據權利要求6所述的存儲器件，其特征在于，所述磁性參考層還包括非磁性金屬材料和/或氧化物；所述磁性自由層還包括非磁性金屬材料和/或氧化物；

所述非磁性金屬材料包括鉭、釕、鎢、銥、鉑中的一種或多種。

8.根據權利要求6所述的存儲器件，其特征在于，所述磁性參考層為綜合鐵磁層SyF結構。

9.根據權利要求8所述的存儲器件，其特征在于，所述勢壘層為氧化鎂層；

所述磁性自由層為雙層結構，包括CoFe層和CoFeB層；

所述CoFe層位于所述CoFeB層和所述氧化鎂層之間。

10.根據權利要求1-3中任一項所述的存儲器件，其特征在于，所述磁性隧道結還包括：與所述第一導電層接觸的籽晶層和與所述第二導電層接觸的覆蓋層。

11.一種電子設備，其特征在于，包括權利要求1-10任一項所述的存儲器件以及半導體襯底；所述第一導電層沉積在所述半導體襯底上。

12.一種存儲器件的制備方法，其特征在于，包括：

在第一導電層上制備磁性隧道結；

在所述磁性隧道結的外圍沉積阻變材料，得到半成品；

將所述半成品進行平坦化處理，以去除位于所述磁性隧道結上方的阻變材料；

在平坦化處理后的所述半成品上沉積第二導電層，得到所述存儲器件。