[发明专利]翻转电压的测试方法

说明书

本申请提供了一种翻转电压的测试方法，该测试方法包括以下步骤：将多个待测的阻变器件串联，形成待测器件组，各阻变器件包括至少一个磁性层；在待测器件组所在的空间内施加测试磁场，测量待测器件组的测试电阻；重复施加测试磁场，直到待测器件组的至少部分磁性层发生翻转，得到第一关系式，第一关系式为测试电阻与测试磁场之间的关系式，且得到的至少部分测试电阻不同，每次重复过程中，后一次的测试磁场大于或者小于前一次的测试磁场；至少根据第一关系式获取待测器件组的相关参数，相关参数包括待测器件组的翻转磁场的均值和翻转磁场的标准差。相较于多个器件多次测量方法，该测试方法可以有效节省测试时间，极大提升测试效率。

技术领域

本申请涉及存储器领域，具体而言，涉及一种翻转电压的测试方法。

背景技术

近年来发展迅速的磁性随机存储器MRAM具有优异的特性，比如，克服了SRAM面积大，尺寸微缩后漏电大的缺点；克服了DRAM需要一直进行数据刷新，功耗大的缺点；相对Flash memory，读写时间和可读写次数优越几个数量级。

虽然具有多项显著优点，但当前MRAM存储器的核心存储单元普遍采用具有垂直磁化特性的磁性隧道结，其具有至少3个磁性层，分别为磁存储层、磁参考层以及磁钉扎层。

这些磁性层的功能各不相同，为满足MRAM各项性能指标，各功能层关键参数如矫顽力场(Hc)，耦合场(Hex)等需要满足一定的条件。作为一种磁性存储器件，MTJ各层磁翻转场体现了其层间耦合强度，稳定性等多种性能，在器件失效分析中也有重要作用，因此，翻转磁场的测试显得尤为重要。

在研发阶段为了得到MTJ器件的磁翻转场分布，分析MTJ的性能及失效机理，会测试大量MTJ样品，一般会逐个对样本进行测试，然后对测试数据进行处理分析。

具体地，现有技术中测量大量MTJ器件的电阻随磁场变化关系(R_H)曲线：

步骤S1，对每个MTJ施加外磁场，从H_start扫描到H_end，再从H_end扫描到H_start得到一条R_H曲线，获取MTJ状态变化对应的磁场值H_i(下标i代表第i次测试)；

步骤S2，重复步骤S1，测试N个MTJ的电阻随磁场变化关系(R_H)曲线，如图1所示；

步骤S3，处理数据得到大量MTJ Hc概率分布曲线，如图2所示。

上述的测试方法需要对多个MTJ逐个进行测试，需要进行若干次的R-H曲线扫描才能统计得出磁翻转场的分布曲线，测试花费时间非常长。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种翻转电压的测试方法，以解决现有技术中的获取翻转磁场的分布曲线所需要的时间较长的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种测试方法，包括：步骤S1，将多个待测的阻变器件串联，形成待测器件组，各所述阻变器件包括至少一个磁性层；步骤S3，在所述待测器件组所在的空间内施加测试磁场，测量所述待测器件组的测试电阻；步骤S4，重复执行所述步骤S3多次，直到所述待测器件组的至少部分所述磁性层发生翻转，得到第一关系式，所述第一关系式为所述测试电阻与所述测试磁场之间的关系式，且得到的至少部分所述测试电阻不同，每次重复过程中，后一次的所述测试磁场大于或者小于前一次的所述测试磁场；步骤S6，至少根据所述第一关系式获取所述待测器件组的相关参数，所述相关参数包括所述待测器件组的翻转磁场的均值和所述翻转磁场的标准差。

进一步地，在所述步骤S1和所述步骤S3之间，所述测试方法还包括：步骤S2，初始化各所述阻变器件，使得各所述阻变器件处于相同的阻态。