[發(fā)明專利]平面式磁化自旋軌道磁性組件

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110202621.8
• 申請(qǐng)日: 2021-02-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114300613A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李欣翰;魏拯華;王藝蓉;楊?yuàn)櫼?/a>;張耀仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H01L43/08
• 分類號(hào): H01L43/08;H01L43/12;G11C11/16
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 張燕華

1.一種平面式磁化自旋軌道磁性組件，其特征在于，包括：

重金屬層；

上電極；以及

磁穿隧接面，設(shè)置于所述重金屬層與所述上電極之間，

其中，所述磁穿隧接面包括：

自由層，設(shè)置于所述重金屬層上，所述自由層具有第一膜面面積；以及

固定層，設(shè)置于所述自由層上，所述固定層具有第二膜面面積，

其中，所述自由層的膜面形狀的長(zhǎng)軸方向與所述固定層的膜面形狀的長(zhǎng)軸方向之間具有預(yù)設(shè)夾角，且所述第一膜面面積大于所述第二膜面面積。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面式磁化自旋軌道磁性組件，其特征在于，所述自由層的所述膜面形狀為橢圓形以及膠囊形其中之一。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平面式磁化自旋軌道磁性組件，其特征在于，所述固定層的所述膜面形狀為橢圓形。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面式磁化自旋軌道磁性組件，其特征在于，更包括：

阻障層，設(shè)置在所述自由層與所述固定層之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的平面式磁化自旋軌道磁性組件，其特征在于，所述阻障層的材料為氧化鎂、氧化鋁或兩者的組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面式磁化自旋軌道磁性組件，其特征在于，更包括：

覆蓋層，設(shè)置在所述上電極與所述固定層之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面式磁化自旋軌道磁性組件，其特征在于，更包括：

下電極，設(shè)置在所述重金屬層下方，且所述下電極分別設(shè)置在所述重金屬層的相對(duì)兩側(cè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平面式磁化自旋軌道磁性組件，其特征在于，所述下電極包括開(kāi)口，所述開(kāi)口配置在所述重金屬層下方，所述開(kāi)口在平行于所述重金屬層的短軸對(duì)應(yīng)方向的寬度小于所述重金屬層的膜面形狀的短軸的長(zhǎng)度，且所述開(kāi)口的延伸方向平行于所述自由層的膜面形狀的長(zhǎng)軸方向。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平面式磁化自旋軌道磁性組件，其中所述下電極的材料為銅、鋁、鉭或上述元素的組合的合金。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平面式磁化自旋軌道磁性組件，其特征在于，所述重金屬層以及所述自由層具有相同的膜面面積與膜面形狀。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平面式磁化自旋軌道磁性組件，其特征在于，在半導(dǎo)體制程中同時(shí)對(duì)所述重金屬層以及所述自由層進(jìn)行蝕刻。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面式磁化自旋軌道磁性組件，其特征在于，所述重金屬層通過(guò)電極接點(diǎn)獲得輸入電流而產(chǎn)生自旋電流，以使所述磁穿隧接面發(fā)生磁化翻轉(zhuǎn)，

其中所述重金屬層的材料為鉭、鉑、鎢或上述三者的組合的合金。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面式磁化自旋軌道磁性組件，其特征在于，所述自由層的材料為具有水平異相性的鐵磁材料，所述自由層的磁矩向量為平行于膜面而排列。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面式磁化自旋軌道磁性組件，其特征在于，所述固定層的材料為具有平面式磁矩的鐵磁材料，所述固定層的磁矩向量為平行于膜面而排列。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面式磁化自旋軌道磁性組件，其特征在于，所述固定層的材料包括鐵、鈷、鎳、釓、鋱、鏑、硼或上述七者的組合的合金。

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面式磁化自旋軌道磁性組件，其特征在于，所述預(yù)設(shè)夾角不等于90度。

17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面式磁化自旋軌道磁性組件，其特征在于，所述預(yù)設(shè)夾角的絕對(duì)值大于零度且小于45度。

18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面式磁化自旋軌道磁性組件，其特征在于，用于制造所述平面式磁化自旋軌道磁性組件的半導(dǎo)體制程中對(duì)于所述固定層的退火方向與所述固定層的所述膜面形狀的長(zhǎng)軸方向相同。