[发明专利]具有层压自由层的自旋转移转矩隧道磁阻装置

权利要求书

1.一种自旋转移转矩磁结，其包括：

限定衬底平面的导电基电极层；

磁性基准层结构，其设置在所述基电极层上并具有垂直于所述衬底平面的磁各向异性；

绝缘阻挡层，其设置在所述磁性基准层结构上；

层压磁性自由层，其设置在所述绝缘阻挡层上并具有垂直于所述衬底平面的磁各向异性；

电流极化结构，其设置在所述层压磁性自由层上并且具有平行于所述衬底平面的磁各向异性；

导电顶电极层，其设置在所述电流极化结构上；

其中所述层压磁性自由层包括至少三个CoFeB子层，每个CoFeB子层具有的厚度在6埃至16埃的范围内并且通过多个钽除尘层之一与相邻CoFeB子层分离。

2.根据权利要求1所述的自旋转移转矩磁结，其中所述层压磁性自由层包括不多于四个的CoFeB子层。

3.根据权利要求1所述的自旋转移转矩磁结，其中所述多个钽除尘层中的每个具有的厚度在1埃至7埃的范围内。

4.根据权利要求1所述的自旋转移转矩磁结，其中所述电流极化结构包括与所述顶电极层相邻的CoPd层、具有大于20埃的厚度的CoFeB极化层和与所述层压磁性自由层相邻且具有的厚度在2埃至8埃的范围内的MgO分隔层。

5.根据权利要求1所述的自旋转移转矩磁结，其中所述磁性基准层结构包括与所述绝缘阻挡层相邻设置的包括CoFeB的被钉扎层和一对反铁磁耦合钉扎层，每个磁性基准层结构具有垂直于所述衬底平面的磁各向异性。

6.根据权利要求5所述的自旋转移转矩磁结，其中所述磁性基准层结构还包括与所述基电极层相邻设置的包括有锰合金的外层。

7.根据权利要求1所述的自旋转移转矩磁结，其中所述绝缘阻挡层包括具有厚度在8埃至20埃的范围内的MgO。

8.一种自旋转移转矩磁结，其包括：

限定衬底平面的导电基电极层；

电流极化结构，其设置在所述基电极层上并具有平行于所述衬底平面的磁各向异性；

层压磁性自由层，其设置在所述电流极化结构上并具有垂直于所述衬底平面的磁各向异性；

设置在所述层压磁性自由层上的绝缘阻挡层；

磁性基准层结构，其设置在所述绝缘阻挡层上并具有垂直于所述衬底平面的磁各向异性；

设置在所述磁性基准层结构上的导电顶电极层；

其中所述层压磁性自由层包括至少三个CoFeB子层，每个CoFeB子层具有的厚度在6埃至16埃的范围内并且通过多个钽除尘层之一与相邻CoFeB子层分离。

9.根据权利要求8所述的自旋转移转矩磁结，其中所述多个钽除尘层中的每个具有的厚度在1埃至7埃的范围内。

10.根据权利要求8所述的自旋转移转矩磁结，其中所述电流极化结构包括与所述基电极层相邻的CoPd层、具有大于20埃的厚度的CoFeB极化层和与所述层压磁性自由层相邻并且具有的厚度在2埃至8埃的范围内的MgO分隔层。

11.根据权利要求8所述的自旋转移转矩磁结，其中所述磁性基准层结构包括与所述绝缘阻挡层相邻设置的包括CoFeB的被钉扎层和一对反铁磁耦合钉扎层，每个磁性基准层结构具有垂直于所述衬底平面的磁各向异性。

12.根据权利要求11所述的自旋转移转矩磁结，其中所述磁性基准层结构还包括与所述顶电极层相邻设置的包括有锰合金的外层。

13.根据权利要求11所述的自旋转移转矩磁结，其中所述绝缘阻挡层包括具有厚度在8埃至20埃的范围内的MgO。

14.根据权利要求11所述的自旋转移转矩磁结，其中所述层压磁性自由层包括不多于四个的CoFeB子层。