[发明专利]相变自旋非易失存储单元

说明书

本发明提供一种相变自旋非易失存储单元，其包括磁固定层、间隔层、磁自由层、第一电极以及第二电极，所述磁固定层、间隔层以及磁自由层依次层叠设置，所述第一电极设置在所述磁固定层上，所述第二电极设置在所述磁自由层上，其中，所述间隔层的材料为相变材料。

本案是申请人在2015年6月8日申请的申请号为201510307513.1，名称为“相变自旋非易失存储单元”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种相变自旋非易失存储单元。

背景技术

存储器是信息产业中重要的组成部件之一，如何发展新型的低成本、高密度、速度快、长寿命的非易失存储器一直是信息产业研究的重要方向。目前常用的非易失存储器包括相变存储器以及磁存储器。相变存储器是一种非磁性存储器，其在存储过程中，利用相变材料的非晶态(高阻态)和晶态(低阻态)两种状态间阻值的变化进行数据存储。相变存储器虽然能提供比传统DRAM更高的可扩展性，却存在写次数有限、读写性能不对称等问题。而且由于改变相变存储器状态需要的延时和能量都比较高，使得其在写操作性能和功耗方面处于劣势。磁存储器虽然具有高的集成度，却存在读写延迟较高的问题，而且目前磁存储器的材料比较复杂，导致目前磁存储器的成本都较高。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种具有低功耗、成本低且读写性能较好的相变自旋非易失存储单元。

一种相变自旋非易失存储单元，包括磁固定层、间隔层、磁自由层，所述磁固定层、间隔层以及磁自由层依次层叠设置，其中，所述间隔层的材料为相变材料，所述相变材料为晶态相变材料或非晶态相变材料。

相较于现有技术，本发明提供的相变自旋非易失存储单元中采用相变材料作为间隔层的材料，大大地降低了该相变自旋非易失存储单元的功耗、制作工艺和成本，且有效地提高了该相变自旋非易失存储单元的读写性能，从而使该相变自旋非易失存储单元易于大规模的生产以及商业化应用。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的相变自旋非易失存储单元的结构示意图。

图2为本发明第一实施例a提供的相变自旋非易失存储单元的结构示意图。

图3为本发明第一实施例b提供的相变自旋非易失存储单元的结构示意图。

图4为本发明第一实施例提供的相变自旋非易失存储单元作为非易失数字存储器写入数据的工作原理示意图。

图5为本发明第一实施例提供的相变自旋非易失存储单元作为非易失数字存储器读出数据的工作原理示意图。

图6为本发明第一实施例提供的相变自旋非易失存储单元作为忆阻器读写数据的工作原理示意图。

图7为本发明第二实施例提供的相变自旋非易失存储单元的结构示意图。

图8为本发明第三实施例提供的相变自旋非易失存储单元的结构示意图。

图9为本发明第三实施例a提供的相变自旋非易失存储单元的结构示意图。

图10为本发明第三实施例b提供的相变自旋非易失存储单元的结构示意图。

图11为本发明第四实施例提供的相变自旋非易失存储单元的结构示意图。

图12为本发明第五实施例提供的相变自旋非易失存储单元的结构示意图。

主要元件符号说明

相变自旋非易失存储 10，10a，10b，20，30，30a，30b，40，

单元 50

磁固定层 102，302