[发明专利]隧道磁电阻效应存储装置及其制备方法、存储器

权利要求书

1.一种隧道磁电阻效应存储装置，其特征在于，所述隧道磁电阻效应存储 装置包括依次层叠的第一磁头单元、磁化方向可变的轨道自由层和第二磁头单 元；所述第一磁头单元包括依次层叠的第一电极层、磁化方向固定的第一固定 层和第一绝缘层；所述第二磁头单元包括第二电极层；所述轨道自由层设于所 述第一绝缘层和所述第二电极层之间，且所述轨道自由层呈U型，所述轨道自 由层包括多个依次排列的磁畴和位于相邻的两个所述磁畴之间的磁畴壁；所述 第一磁头单元收容于所述轨道自由层的U型腔内，或所述第二磁头单元收容于 所述轨道自由层的U型腔内；所述第一电极层和所述第二电极层分别对应连接 于外界电压的两端。

2.如权利要求1所述的隧道磁电阻效应存储装置，其特征在于，所述第一 固定层的磁化方向垂直于所述第一电极层的厚度延伸方向，或所述第一固定层 的磁化方向平行于所述第一电极层的厚度延伸方向。

3.如权利要求1所述的隧道磁电阻效应存储装置，其特征在于，所述隧道 磁电阻效应存储装置还包括第一电极线层和第二电极线层；所述第一电极层经 所述第一电极线层与所述外界电压连接，所述第二电极层经所述第二电极线层 与所述外界电压连接。

4.如权利要求1所述的隧道磁电阻效应存储装置，其特征在于，所述隧道 磁电阻效应存储装置还包括层间电介质层；所述第一电极层、所述第一固定层、 所述第一绝缘层、所述轨道自由层和所述第二电极层均填充于所述层间电解质 内。

5.如权利要求4所述的隧道磁电阻效应存储装置，其特征在于，所述隧道 磁电阻效应存储装置还包括介质阻挡层，所述介质阻挡层设于所述第一电极层、 所述第一固定层和所述第一绝缘层的外周侧面；所述第一电极层、所述第一固 定层和所述第一绝缘层通过所述介质阻挡层与所述层间电介质层隔绝。

6.如权利要求5所述的隧道磁电阻效应存储装置，其特征在于，所述第一 电极层为金属钛或金属钽，所述第一固定层为铁、钴、镍的一种或多种的磁性 材质；所述第一绝缘层为氧化镁的绝缘材质；所述轨道自由层为铁、钴、镍的 一种或多种磁性材料；所述第二电极层的材质为金属钛或金属钽；所述层间电 介质层为氧化硅或氮化硅的绝缘材质；所述介质阻挡层为碳化硅或氮化硅的绝 缘材质。

7.如权利要求1所述的隧道磁电阻效应存储装置，其特征在于，所述第二 磁头单元还包括第二固定层和第二绝缘层；在所述隧道磁电阻效应存储装置中， 所述第一电极层、所述第一固定层、所述第一绝缘层、所述轨道自由层、所述 第二绝缘层、所述第二固定层和所述第二电极层依次层叠。