[發明專利]基于多位垂直磁隧道結的存儲器件

在審

• 申請號: 202010014791.9
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN112786779A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 樸在勤;白種雄;蘆馬渓;崔珍永;樸米里;李泫規;田韓率;鄭善化
• 申請（專利權）人: 漢陽大學校產學協力團
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;H01L43/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 延美花;臧建明

1.一種多位垂直磁隧道結，其特征在于，包括層疊于上部電極與下部電極之間的上部合成交換反鐵磁層、固定層、下部雙重自由層及上部自由層。

2.根據權利要求1所述的多位垂直磁隧道結，其特征在于，根據上述下部雙重自由層及上述上部自由層的磁化方向，呈現出第一阻抗狀態至第四阻抗狀態中的一種阻抗狀態。

3.根據權利要求2所述的多位垂直磁隧道結，其特征在于，上述第一阻抗狀態為當上述上部合成交換反鐵磁層及上述固定層的磁化方向與上述下部雙重自由層的磁化方向平行且上述下部雙重自由層與上述上部自由層的磁化方向平行時呈現的阻抗狀態。

4.根據權利要求2所述的多位垂直磁隧道結，其特征在于，

上述第二阻抗狀態為上述上部合成交換反鐵磁層及上述固定層的磁化方向與上述下部雙重自由層的磁化方向反平行且上述下部雙重自由層與上述上部自由層的磁化方向平行時呈現的阻抗狀態，

上述第三阻抗狀態為上述上部合成交換反鐵磁層及上述固定層的磁化方向與上述下部雙重自由層的磁化方向平行且上述下部雙重自由層與上述上部自由層的磁化方向反平行時呈現的阻抗狀態，

上述第四阻抗狀態為上述上部合成交換反鐵磁層及上述固定層的磁化方向與上述下部雙重自由層的磁化方向反平行且上述下部雙重自由層與上述上部自由層的磁化方向反平行時呈現的阻抗狀態。

5.根據權利要求2所述的多位垂直磁隧道結，其特征在于，若從外部施加的磁場的大小在已設定的第一臨界值至已設定的第二臨界值的范圍內被掃頻，則上述一種阻抗狀態按上述第二阻抗狀態、上述第四阻抗狀態、上述第一阻抗狀態及上述第三阻抗狀態的順序依次切換。

6.根據權利要求1所述的多位垂直磁隧道結，其特征在于，還包括：

下部隧道結層，形成于上述固定層與上述下部雙重自由層之間；以及

上部隧道結層，形成于上述下部雙重自由層與上述上部自由層之間。

7.根據權利要求1所述的多位垂直磁隧道結，其特征在于，上述下部雙重自由層包括層疊而成的第一下部自由層、上部分割層及第二下部自由層。

8.根據權利要求1所述的多位垂直磁隧道結，其特征在于，還包括在上述上部合成交換反鐵磁層的下部所形成的下部合成交換反鐵磁層。

9.根據權利要求8所述的多位垂直磁隧道結，其特征在于，還包括：

下部分割層，形成于上述下部合成交換反鐵磁層與上述上部合成交換反鐵磁層之間；以及

連接層，形成于上述上部合成交換反鐵磁層與上述固定層之間。

10.一種多位垂直磁隧道結，包括層疊于上部電極與下部電極之間的上部合成交換反鐵磁層、固定層、下部雙重自由層及上部多重自由層。

11.根據權利要求10所述的多位垂直磁隧道結，其特征在于，根據上述下部雙重自由層及上述上部多重自由層的磁化方向，呈現出第一阻抗狀態至第四阻抗狀態中的一種阻抗狀態。

12.根據權利要求11所述的多位垂直磁隧道結，其特征在于，上述第一阻抗狀態為當上述上部合成交換反鐵磁層及上述固定層的磁化方向與上述下部雙重自由層的磁化方向平行且上述下部雙重自由層與上述上部多重自由層的磁化方向平行時呈現的阻抗狀態。