[发明专利]一种电压可调的磁阻变随机存储单元及其随机存储器

权利要求书

1.一种电压可调的磁阻变随机存储单元，其特征在于，包括：

底电极层；

形成在所述底电极层之上的铁电氧化物层；和

形成在所述铁电氧化物层之上的磁性层；

其中，所述磁性层和所述底电极层分别作为所述铁电氧化物层的上下电极而对所述铁电氧化物层施加电压，其中所述电压的方向垂直于所述铁电氧化物层，所述铁电氧化物层在所述电压的作用下可调控磁性层中磁矩的排列，以使得所述磁性层在设定的测量方向上的电阻发生变化。

2.根据权利要求1所述的磁阻变随机存储单元，其特征在于，所述铁电氧化物层包括以下材料中的任一种：具有(001)、(011)或(111)取向的钛酸钡、锆钛酸铅、铁酸铋、钛酸铋-钛酸铅、铌镁酸铅-钛酸铅和铌锌酸铅-钛酸铅。

3.根据权利要求1所述的磁阻变随机存储单元，其特征在于，所述磁性层包括以下材料中的一种或几种：Fe、Ni、Co、NiFe、CoFe、NiFeCo、CoFeB或含有Fe、CO、Ni的合金材料。

4.一种磁阻变随机存储器，其特征在于，包括：

磁阻变随机存储单元阵列，所述磁阻变随机存储单元阵列包括多个如权利要求1-3中任一项所述的电压可调的磁阻变随机存储单元；

多个访问晶体管，每个所述访问晶体管与每个所述电压可调的磁阻变随机存储单元的磁性层相连，且每个所述访问晶体管具有源极、栅极和漏极；

多根字线，每根所述字线与每个所述访问晶体管的栅极相连，用于控制所述访问晶体管的源极和漏极之间的通断；

多根板线，所述板线与所述字线垂直，且每根所述板线与每个所述电压可调的磁阻变随机存储单元的底电极层相连；

多根第一位线，所述第一位线与所述字线平行，且每根所述第一位线与每个所述电压可调的磁阻变随机存储单元的磁性层相连；

多根第二位线，所述第二位线与所述字线垂直，且每根所述第二位线与每个所述访问晶体管的源极相连；以及

多根互联线，每根所述互联线的一端与每个所述访问晶体管的漏极相连，每根所述互联线的另一端分与每个所述电压可调的磁阻变随机存储单元的磁性层相连，其中所述互联线与所述磁性层的连接点与所述第一位线与磁性层的连接点之间位置不重合，可通过所述互联线和所述第一位线测量磁性层平面内电阻的变化。

5.根据权利要求4所述的磁阻变随机存储器，其特征在于，当进行写操作时，所述字线控制相应访问晶体管的源极与漏极导通，并在相应的第二位线和板线之间施加电压，以使所述铁电氧化物层控制所述磁性层中磁矩的排列发生变化。

6.根据权利要求4所述的磁阻变随机存储器，其特征在于，当进行读操作时，通过所述第二位线和所述第一位线读取所述磁阻变随机存储单元的存储信息。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的磁阻变随机存储器，其特征在于，还包括：

与所述多根字线相连的列解码器，与所述多根板线相连的行解码器，用于选定所述磁阻变随机存储器中的电压可调磁阻变随机存储单元。