[發(fā)明專利]磁存儲器裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911232220.6
• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN111312745A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 盧恩仙;金柱顯;李俊明;林佑昶
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/22
• 分類號: H01L27/22;H01L43/08
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 趙南;張青

1.一種磁存儲器裝置，包括：

襯底上的緩沖層；

所述緩沖層上的磁隧道結結構，所述磁隧道結結構包括在所述緩沖層上依次堆疊的固定層結構、隧道屏障和自由層；以及

所述磁隧道結結構上的自旋軌道扭矩結構，所述自旋軌道扭矩結構包括拓撲絕緣體材料，

其中，所述自由層包括哈斯勒材料。

2.根據(jù)權利要求1所述的磁存儲器裝置，其中，所述哈斯勒材料包括亞鐵磁哈斯勒材料，并且所述亞鐵磁哈斯勒材料包括MnGa或MnGe中的至少一個。

3.根據(jù)權利要求1所述的磁存儲器裝置，其中，所述哈斯勒材料包括Mn基合金，所述Mn基合金包括四方晶相，并且包括四方晶相的所述Mn基合金具有D0₂₂晶體結構。

4.根據(jù)權利要求1所述的磁存儲器裝置，其中，所述拓撲絕緣體材料包括Bi_1-xSb_x和Bi_1-ySe_y中的至少一個，其中，x為0.05至0.25，y為0.05至0.25。

5.根據(jù)權利要求1所述的磁存儲器裝置，其中，所述自旋軌道扭矩結構包括：

第一電極層，其位于所述磁隧道結結構上，并且包括亞鐵磁哈斯勒材料；以及

第二電極層，其位于所述第一電極層上，并且包括所述拓撲絕緣體材料。

6.根據(jù)權利要求1所述的磁存儲器裝置，其中，所述自由層的整個頂表面接觸所述自旋軌道扭矩結構的底表面。

7.根據(jù)權利要求1所述的磁存儲器裝置，其中，所述固定層結構包括：

底部固定層，其位于所述緩沖層上，并且包括二元亞鐵磁哈斯勒材料；以及

頂部固定層，其位于所述底部固定層上，并且包括三元亞鐵磁哈斯勒材料和亞鐵磁哈斯勒材料中的至少一個，

其中，所述二元亞鐵磁哈斯勒材料包括MnGa和MnGe中的至少一個，所述三元亞鐵磁哈斯勒材料包括MnGaNi、MnGeNi、MnGaCo、MnGeCo、MnGaFe和MnGeFe中的至少一個，并且所述亞鐵磁哈斯勒材料包括Co₂MnSi、Co₂MnAl、Co₂MnGa、Co₂MnGe、Co₂NiGa、Co₂FeSi、Co₂FeAl、Fe₂MnSi、Fe₂VSi、Ni₂MnAl、Ni₂MnIn和Ni₂MnGa中的至少一個。

8.根據(jù)權利要求1所述的磁存儲器裝置，其中，所述固定層結構包括多個固定層堆疊件，并且所述多個固定層堆疊件中的每一個包括：

底部固定層，其包括二元亞鐵磁哈斯勒材料；以及

頂部固定層，其位于所述底部固定層上，并且包括三元亞鐵磁哈斯勒材料和亞鐵磁哈斯勒材料中的至少一個，所述三元亞鐵磁哈斯勒材料和所述亞鐵磁哈斯勒材料中的所述至少一個具有在所述隧道屏障的晶格常數(shù)與所述底部固定層的晶格常數(shù)之間的晶格常數(shù)。

9.根據(jù)權利要求1所述的磁存儲器裝置，其中，所述自由層包括：

底部自由層，其位于所述隧道屏障上；以及

頂部自由層，其位于所述底部自由層上并且接觸自旋軌道扭矩結構的底表面，

其中，所述底部自由層包括三元亞鐵磁哈勒斯材料和亞鐵磁哈勒斯材料中的至少一個，所述三元亞鐵磁哈斯勒材料和所述亞鐵磁哈斯勒材料中的至少一個具有在所述隧道屏障的晶格常數(shù)與所述頂部自由層的晶格常數(shù)之間的晶格常數(shù)，并且所述頂部自由層包括二元亞鐵磁哈斯勒材料。