纯电读写的磁性随机存储器及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种纯电读写的磁性随机存储器，包括：衬底；磁记录部，包括：自旋轨道耦合层，设置在所述衬底上，适用于产生自旋流；磁性隧道结，设置在所述自旋轨道耦合层上，用于读取磁化信息；两个电磁部，包括第一电磁部和第二电磁部，分别形成于所述磁记录部的两端，用于产生两个磁矩指向相反的磁畴；其中，所述第一电磁部包括相互垂直的第一端部和第二端部；其中，所述第二端部由所述磁记录部的一端延伸形成；其中，所述第二电磁部包括相互垂直的第三端部和第四端部；以及其中，所述第四端部由所述磁记录部的另一端延伸形成。2.根据权利要求1所述的存储器，所述磁畴壁形成在第一端部和第二端部相交的部位、或者第三端部和第四端部相交的部位。3.根据权利要求1所述的存储器，其中，所述第一电磁部和所述第二电磁部用于向所述磁记录部输入或输出电流；其中，所述第一端部和第四端部形成第一导电通道，以及所述第二端部和第三端部形成第二导电通道。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的存储器，其中，所述磁性隧道结包括：第一磁性层、隧穿层和第二磁性层；其中，所述第一磁性层，设置在所述自旋轨道耦合层上，用于产生所述磁畴壁；其中，所述隧穿层，设置在所述第一磁性层上，用于隔离所述第一磁性层和所述第二磁性层；其中，所述第二磁性层，设置在所述隧穿层上，用于记录所述第一磁性层磁性的变化。5.根据权利要求4所述的存储器，其中，所述第一磁性层和所述第二磁性层具有垂直各向异性。6.根据权利要求1-3中的任一项所述的存储器，其中，所述磁性隧道结还包括：固化层，设置于所述第二磁性层上，用于固定所述第二磁性层的磁化方向。7.根据权利要求1-3中的任一项所述的存储器，其中，所述自旋轨道耦合层是由具有自旋轨道耦合效应的材料制成；其中，所述具有自旋轨道耦合效应的材料包括具有自旋轨道耦合效应的金属材料或拓扑绝缘体材料；其中，所述金属材料包括ta、pt、w、hf、ir、cubi、cuir或auw中的其中之一；其中，所述拓扑绝缘体材料包括bisn、snte、bise或iva、va、via族化合物材料中的其中之一。8.根据权利要求1所述的存储器，其中，制备所述第一磁性层或所述第二磁性层的材料包括单质铁磁材料、合金铁磁材料或具有磁性的金属氧化物中的其中之一。9.一种如权利要求1至8任一项所述的存储器的制备方法，包括：提供衬底；在所述衬底上依次生长自旋轨道耦合层、第一磁性层、隧穿层和第二磁性层；
在所述第二磁性层上形成图案化的第一光刻胶；对所述自旋轨道耦合层、所述第一磁性层、所述隧穿层和所述第二磁性层进行刻蚀，形成磁记录部和两个电磁部；在所述第二磁性层上形成图案化的第二光刻胶；刻蚀所述第二磁性层，以形成磁性隧道结。10.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述自旋轨道耦合层的制备方法包括物理气相沉积法或分子束外延生长法；其中，所述第二磁性层、所述隧穿层、所述第一磁性层的制备方法包括溅射法；其中，所述刻蚀方法包括离子刻蚀技术。

技术总结
本公开提供了一种纯电读写的磁性随机存储器及其制备方法，该存储器的结构包括衬底；磁记录部包括：自旋轨道耦合层，设置在衬底上；磁性隧道结，设置在自旋轨道耦合层上；两个电磁部，包括第一电磁部和第二电磁部，分别形成于磁记录部的两端；第一电磁部包括相互垂直的第一端部和第二端部；第二端部由磁记录部的一端延伸形成；第二电磁部包括相互垂直的第三端部和第四端部；第四端部由所述磁记录部的另一端延伸形成。端延伸形成。端延伸形成。


技术研发人员：王开友 盛宇 王伟阳 姬扬
受保护的技术使用者：中国科学院半导体研究所
技术研发日：2021.11.24
技术公布日：2022/2/28