[發(fā)明專利]垂直自旋軌道扭矩磁阻式隨機存取存儲器的存儲器單元在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810219002.8 | 申請日： | 2018-03-16 |
| 公開（公告）號： | CN109036485A | 公開（公告）日： | 2018-12-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | G.米哈伊洛維奇;J.S.里爾 | 申請（專利權(quán)）人： | 桑迪士克科技有限責任公司 |
| 主分類號： | G11C11/16 | 分類號： | G11C11/16 |
| 代理公司： | 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105 | 代理人： | 邱軍 |
| 地址： | 美國得*** | 國省代碼： | 美國;US |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 自由層 自旋極化層 磁隧道結(jié) 非鐵磁 鐵電層 存儲器單元 磁化方向 自旋極化 垂直 第一層 堆疊體 磁阻式隨機存取存儲器 絕緣層 固定磁化方向 電壓產(chǎn)生 施加扭矩 磁阻式 自旋 響應(yīng) 軌道 配置 | ||
1.一種裝置，包括：
磁隧道結(jié)堆疊體；
鐵電層；以及
非鐵磁自旋極化層，該非鐵磁自旋極化層位于該磁隧道結(jié)堆疊體和該鐵電層之間。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中：
該非鐵磁自旋極化層配置為響應(yīng)于通過該非鐵磁自旋極化層的電流和在該鐵電層處接收的電壓產(chǎn)生垂直自旋極化，該垂直自旋極化在該磁隧道結(jié)堆疊體上施加扭矩以改變該磁隧道結(jié)堆疊體的一部分的磁化方向。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括：
導(dǎo)電柵極層，該導(dǎo)電柵極層與該鐵電層接觸；
第一端子，該第一端子連接到該磁隧道結(jié)堆疊體；
第二端子，該第二端子連接到該柵極層；
第三端子，該第三端子連接到該非鐵磁自旋極化層；以及
第四端子，該第四端子連接到該非鐵磁自旋極化層。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中：
該非鐵磁自旋極化層配置為在該第二端子處接收電壓時，響應(yīng)于該第三端子和該第四端子之間的電流產(chǎn)生垂直自旋極化，該垂直自旋極化在該磁隧道結(jié)堆疊體上施加扭矩以改變該磁隧道結(jié)堆疊體的一部分的磁化方向。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中：
該磁隧道結(jié)堆疊體包含連接到該第一端子的具有固定磁化方向的第一層、能夠改變磁化方向的磁自由層、以及在該第一層和該自由層之間的絕緣層；并且
在沒有電流流過該磁隧道結(jié)堆疊體的情況下，該垂直自旋極化在該自由層上施加扭矩。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中：
該自由層配置為響應(yīng)于從該第一端子到該第三端子或該第四端子通過該磁隧道結(jié)的電流，通過感測該磁隧道結(jié)的電阻來被讀取。
7.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中：
該磁隧道結(jié)堆疊體包括連接到該第一端子的具有固定磁化方向的第一層、能夠改變磁化方向的磁自由層、以及在該第一層和該自由層之間的絕緣層；并且
該垂直自旋極化響應(yīng)于流過該磁隧道結(jié)堆疊體的電流而在該自由層上施加扭矩。
8.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中：
該鐵電層是平面的；
該非鐵磁自旋極化層是平面的；
該電流是平面內(nèi)的；
該垂直自旋極化垂直于該平面內(nèi)電流；并且
該磁隧道結(jié)堆疊體、該鐵電層以及該非鐵磁自旋極化層構(gòu)成磁阻式存儲器單元。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中：
該鐵電層是Hf0.5Zr0.5O2且具有小于30nm的厚度；并且
該非鐵磁自旋極化層包括原子序數(shù)大于72的金屬。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括：
與該鐵電層接觸的導(dǎo)電柵極層，該鐵電層和該非鐵磁自旋極化層配置為使在該柵極層處接收的外部電壓產(chǎn)生跨該鐵電層的電場，以產(chǎn)生對該磁隧道結(jié)堆疊體施加扭矩的垂直自旋極化。
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