[發(fā)明專利]一種振蕩器及其制造方法

在審

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• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112038483A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 王素梅;羅軍;趙超;王文武;葉甜春
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L43/02
• 分類號: H01L43/02;H01L43/12
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊麗爽

本發(fā)明提供一種振蕩器及其制造方法，在重金屬層上形成有疊層柱，該疊層柱包括由隔離層隔離開的第一磁性層和第二磁性層，該第一磁性層和第二磁性層的磁化方向均位于面內(nèi)。這樣，第一磁性層在重金屬層中的自旋軌道轉(zhuǎn)矩作用下可以發(fā)生振蕩，第二磁性層位于第一磁性層之上，第二磁性層可以在第一磁性層產(chǎn)生雜散場，通過該雜散場可以實現(xiàn)振蕩頻率的調(diào)節(jié)。

技術領域

本發(fā)明涉及半導體器件及其制造領域，特別涉及一種振蕩器及其制造方法。

背景技術

振蕩器作為頻率源，在各領域都有廣泛的應用，而隨著對集成度要求的不斷提高，片上實現(xiàn)振蕩器成為振蕩器的主流方向。自旋軌道轉(zhuǎn)矩(SOT，Spin-Orbit Torque)振蕩器，其利用自旋軌道轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)振蕩，為片上實現(xiàn)振蕩器提供了可行的解決方案，而進一步實現(xiàn)片上實現(xiàn)頻率可調(diào)的SOT振蕩器成為另一個需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種振蕩器，實現(xiàn)頻率可調(diào)的振蕩器。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明有如下技術方案：

一種振蕩器，包括：

重金屬層；

所述重金屬層上的疊層柱，所述疊層柱包括依次層疊的第一磁性層、隔離層和第二磁性層，所述第一磁性層和所述第二磁性層的磁化方向位于面內(nèi)，所述第一磁性層耦合至所述重金屬層產(chǎn)生振蕩，所述第二磁性層產(chǎn)生雜散場。

可選的，所述重金屬層的材料為Ta、Pt、W、Hf、Ir、CuBi、CuIr或AuW。

可選的，所述隔離層的材料可以為非磁性金屬材料或絕緣材料。

可選的，還包括：位于所述第二磁性層上的釘扎層。

可選的，所述釘扎層的材料可以為IrMn、PtMn或CoPt。

可選的，所述第一磁性層或所述第二磁性層的材料為Fe、Co、Ni或它們的合金。

可選的，所述疊層柱橫截面的形狀為圓形、橢圓形或方形。

可選的，所述振蕩器的振蕩頻率根據(jù)以下至少一種調(diào)節(jié)方式進行調(diào)節(jié)，所述調(diào)節(jié)方式包括：

所述第一磁性層和所述第二磁性層之間的距離、所述第二磁性層的飽和磁化強度以及所述第二磁性層的厚度進行調(diào)節(jié)。

一種振蕩器的制造方法，包括：

在重金屬層上形成第一磁性層，所述第一磁性層的磁化方向位于面內(nèi)，所述第一磁性層耦合至所述重金屬層產(chǎn)生振蕩；

在所述第一磁性層上依次形成隔離層和第二磁性層，所述第二磁性層的磁化方向位于面內(nèi)，所述第二磁性層產(chǎn)生雜散場。

可選的，還包括：

在所述第二磁性層上形成釘扎層。本發(fā)明實施例提供的振蕩器及其制造方法，在重金屬層上形成有疊層柱，該疊層柱包括由隔離層隔離開的第一磁性層和第二磁性層，該第一磁性層和第二磁性層的磁化方向均位于面內(nèi)。這樣，第一磁性層在重金屬層中的自旋軌道轉(zhuǎn)矩作用下可以發(fā)生振蕩，第二磁性層在第一磁性層產(chǎn)生的雜散場可以實現(xiàn)振蕩頻率的調(diào)節(jié)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的振蕩器的立體結構示意圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的振蕩器的形成方法的流程示意圖；