[實用新型]一種交換偏置場可調控的存儲器結構

有效

• 申請號: 202022285692.2
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN212934662U
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 李洪偉
• 申請（專利權）人: 遵義師范學院
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;H01L43/10;H01L43/02
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 余柯薇

本實用新型涉及磁存儲技術領域，尤其是一種交換偏置場可調控的存儲器結構，經柔性襯底層、第一隧道結層、第二隧道結層以及在第一隧道結層與第二隧道結層之間設MOF材料層，使得具有交換偏置場的結構單元在柔性襯底層，結合鐵磁層，改善對應力敏感性，保障了溫度、電場致使應力變化，而實現交換偏置場大小調整，且結合具有[(CH₃CH₂)₂NH₂][Fe^IIIFe^II(HCOO)₆]結構的MOF材料層，增強結構內的交換偏置場的形成，同時能夠實現結構內調節交換偏置場。

技術領域

本實用新型涉及磁存儲技術領域，尤其是一種交換偏置場可調控的存儲器結構。

背景技術

交換偏置是包含鐵磁/反鐵磁結構單元，在界面交換耦合作用下，磁滯回線中心偏離磁場零點的磁現象，偏離量被稱為交換偏置場。交換偏置現象已經在磁存儲、磁傳感器等許多方面獲得了廣泛應用，且隨著對交換偏置現象研究的深入，使得許多新的潛在應用的試驗現象被相繼發現。

目前，具有交換偏置現象的結構單元都是形成在剛性襯底表面，例如：玻璃襯底，使得對交換偏置場的調控依賴于外加磁場，致使交換偏置場調控不靈活，手段單一。鑒于此，有研究者針對該技術缺陷，開展了交換偏置場可調控結構單元的研究，例如：專利申請號為201410077376.2，公開了采用具有柔韌性的襯底，使得交換偏置場的調控手段靈活，調控方便簡單易行。然而，交換偏置場在調控過程中，主要還是基于能夠產生交換偏置場而實現，若即使在柔性襯底作用下，實現溫度可調控，但是在整個結構單元中，根本無法實現交換偏置場的產生，故而也無法形成交換偏置場，也就是不存在交換偏置場調控問題。

根據現有文獻所介紹，例如：專利號為202010057668.5公開了利用反鐵磁/鐵磁結構能夠產生一個面內方向的交換偏置場，替代外磁場，從而實現基于自旋軌道矩的無需外磁場的磁化翻轉，且針對該結構存在的退火溫度低，無法兼容CMOS后期熱處理工藝的缺陷，做出了改進研究，利用第一反鐵磁場提供交換偏置場，插入層位于反鐵磁層，阻擋退火過程第一反鐵磁層材料的擴散，自由鐵磁層設置在插入層上，第一勢壘層設置在自由鐵磁層結構上，參考鐵磁層設置在第一勢壘層上，且具有固定磁化方向；其中，自由鐵磁層結構的磁化方向與參考鐵磁層結構的磁化方向平行或反平行，使得其具有退火溫度高，能夠兼容CMOS后期熱處理工藝。然而，交換偏置場的強度受到界面交換耦合強度影響，例如專利申請號為201710120044.1中所介紹：交換偏置場與釘扎層材料所提供的界面交換耦合強度成正比，也就是在一定范圍內界面交換耦合越強，垂直交換偏置場H_EB越大。其中，垂直界面耦合強度不僅與釘扎層材料的交換耦合系數大小有關，且與自身的垂直各向異性強度成正比。

綜上，對于存儲器結構單元的合理設計，才能夠有助于產生交換偏置場現象，改善磁存儲器綜合性能。

實用新型內容

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供一種交換偏置場可調控的存儲器結構。

具體是通過以下技術方案得以實現的：