[发明专利]电子设备

说明书

一种电子设备可以包括半导体存储器，并且该半导体存储器可以包括：磁性隧道结(MTJ)结构，其包括自由层、钉扎层和隧道阻挡层，所述自由层具有可变的磁化方向，所述钉扎层具有固定的磁化方向，所述隧道阻挡层插设于自由层与钉扎层之间；和热稳定性增强层(TSEL)，其包括具有Fe‑O键的均质材料。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年12月13日提交的申请号为10-2019-0166407名称为“电子设备”的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本专利文件涉及存储电路或存储器件及其在电子设备或系统中的应用。

背景技术

近来，随着电子设备或电器趋于小型化、低功耗、高性能和多功能等，对能够在诸如计算机、便携式通信设备等的各种电子设备或电器中储存信息的电子器件的需求增加。正在对此类电子器件进行广泛的研究和开发。此类电子器件的示例包括能够利用根据所施加的电压或电流在不同电阻状态之间切换的特性来储存数据的电子器件，并且能够以各种配置来实现，例如，RRAM(电阻式随机存取存储器)、PRAM(相变随机存取存储器)、FRAM(铁电式随机存取存储器)、MRAM(磁性随机存取存储器)、电熔丝等。

发明内容

本专利文件中公开的技术包括存储电路或存储器件，以及它们在电子设备或系统中的应用。本专利文件中公开的技术还包括各种包括半导体存储器的电子设备的实施例，所述半导体存储器能够改善表现出不同电阻状态以储存数据的可变电阻元件的特性。

根据本发明的一个方面，提供了一种电子设备，其包括半导体存储器。所述半导体存储器可以包括：磁性隧道结(MTJ)结构，其包括自由层、钉扎层和隧道阻挡层，所述自由层具有可变的磁化方向，所述钉扎层具有固定的磁化方向，所述隧道阻挡层插设于所述自由层与所述钉扎层之间；和热稳定性增强层(TSEL)，其包括具有Fe-O键的均质材料。

根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，其包括半导体存储器。所述半导体存储器可以包括：衬底；存储单元，其被形成在衬底上方，每个存储单元包括磁性层和与所述磁性层接触的热稳定性增强层(TSEL)；以及开关元件，其被形成在所述衬底上方并被分别耦接到所述存储单元以选择或取消选择所述存储单元，其中，所述TSEL可以包括具有Fe-O键的均质材料并被构造为增强垂直磁各向异性场。

根据本发明的又一方面，提供了一种半导体存储器。所述半导体存储器可以包括：自由层，其具有可变的磁化方向；钉扎层，其具有固定的磁化方向；隧道阻挡层，其插设于所述自由层与所述钉扎层之间；以及热稳定性增强层(TSEL)，其包括具有Fe-O键的均质材料。

结合附图在详细描述中更详细地描述了这些和其他方面、实施例以及相关的优点。

附图说明

图1是示出可变电阻元件的示例的剖视图。

图2是示出基于所公开的技术的一些实施例的可变电阻元件的示例的剖视图。

图3是示出基于所公开的技术的一些实施例的可变电阻元件的另一示例的剖视图。

图4是示出基于所公开的技术的实施例和比较例的结构的作为Ms*t值的函数的垂直磁各向异性场(Hk)的曲线图。

图5是示出基于所公开的技术的一些实施例和比较例的结构的X射线光电子能谱(XPS)的曲线图。

图6A和图6B是示出基于所公开的技术的一些实施例和比较例的结构的作为所施加的磁场的函数的归一化的克尔旋转角的曲线图。

图7是示出基于所公开的技术的一些实施例和比较例的结构的作为垂直磁各向异性场(Hk)的函数的阻尼常数的曲线图。

图8是示出基于所公开的技术的一些实施例和比较例的结构的作为的归一化的Vw/Vc比的函数的WER的曲线图。