[發明專利]自旋隨機存儲器及方法

有效

• 申請號: 201910850870.0
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN110660424B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 趙巍勝;鄧爾雅;蔡文龍;曹凱華;閆韶華
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G11C11/16
• 分類號: G11C11/16
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 孫乳筍;周永君

本申請提供的自旋隨機存儲器及方法，通過在每個存儲分區中設置第二磁性隧道結，第二磁性隧道結通過電流控制保持反平行態，進而可以檢測每個存儲分區的溫度，然后傳輸給控制電路，從而控制電路基于接收的溫度輸出寫入控制信號，控制寫入的頻率，從而當溫度過低時，可以控制降低寫入頻率，反之亦然，進而解決了自旋隨機存儲器的在低溫區的寫操作失敗問題，加大自旋隨機存儲器的可靠性工作范圍，提高自旋隨機存儲器的使用壽命。

技術領域

本申請涉及存儲器技術領域，更具體的，涉及一種自旋隨機存儲器及方法。

背景技術

目前的自旋隨機存儲器存在使用壽命短、寫入操作錯誤率較高以及易受工作溫度影響等問題，具有諸多不足。

發明內容

為了解決上述諸多不足中的至少一個，本申請提供一種自旋隨機存儲器，包括：

多個存儲分區；其中，每個存儲分區包括：多個第一磁性隧道結和至少一個第二磁性隧道結；

寫入電路，與所述第一磁性隧道結電連接；

溫度控制電路，向所述第二磁性隧道結導入一設定電流，進而使所述第二磁性隧道結保持反平行態；

控制電路，所述控制電路根據第二磁性隧道結輸出的電信號生成當前溫度值，并根據所述當前溫度值輸出寫入頻率控制信號，以控制所述寫入電路輸入至所述第一磁性隧道結的電流的頻率，進而調節對應存儲分區的當前溫度。

在某些實施例中，所述第二磁性隧道結的數量為多個，多個所述第二磁性隧道結串聯設置。

在某些實施例中，所述控制電路根據所述當前溫度值輸出寫入頻率控制信號，包括：

所述控制電路將所述當前溫度值與設定溫度值進行比對，若所述溫度值高于所述設定溫度值，則輸出第一寫入頻率控制信號，以控制所述寫入電路輸出一頻率高于當前頻率的電流，反之若所述溫度值低于所述設定溫度值，則輸出第二寫入頻率控制信號，以控制所述寫入電路輸出一頻率低于當前頻率的電流。

在某些實施例中，所述控制電路根據所述當前溫度值輸出寫入頻率控制信號，包括：

所述控制電路根據預設的溫度值與輸出寫入頻率的對應關系，輸出所述寫入頻率控制信號，以控制所述寫入電路輸出對應所述當前溫度值的頻率。

在某些實施例中，所述寫入電路包括與每個第一磁性隧道結一一對應的寫入電路單元；每個所述寫入電路單元包括：

兩個P型晶體管、兩個N型晶體管以及開關元件；

其中一個P型晶體管與其中一個N型晶體管串聯連接在對應的第一磁性隧道結的一端，另外一個P型晶體管與另一個N型晶體管串聯連接在開關元件的一端，所述開關元件的另一端與對應的第一磁性隧道結的另一端電連接。

本申請還提供一種利用上述自旋隨機存儲器進行溫度控制方法，包括：

向所述第二磁性隧道結導入一設定電流，進而使所述第二磁性隧道結保持反平行態；

根據第二磁性隧道結輸出的電信號生成當前溫度值；

根據所述當前溫度值輸出頻率控制信號，以控制所述寫入電路輸入至所述第一磁性隧道結的電流的頻率，進而調節對應存儲分區的當前溫度。

在某些實施例中，所述根據所述當前溫度值輸出寫入頻率控制信號，包括：

將所述當前溫度值與設定溫度值進行比對，若所述溫度值高于所述設定溫度值，則輸出第一寫入頻率控制信號，以控制所述寫入電路輸出一頻率高于當前頻率的電流，反之若所述溫度值低于所述設定溫度值，則輸出第二寫入頻率控制信號，以控制所述寫入電路輸出一頻率低于當前頻率的電流。

在某些實施例中，所述根據所述當前溫度值輸出寫入頻率控制信號，包括：