[发明专利]用于高密度低功率GSHE-STT MRAM的多电平单元设计

摘要

本发明的系统和方法是针对多电平单元MLC，其包括：耦合到共同存取晶体管的两个或更多个可编程元件，其中所述两个或更多个可编程元件中的每一者具有一组对应的两个或更多个唯一切换电阻和两个或更多个切换电流特性，以使得在相应两个或更多个切换电阻中配置的所述两个或更多个可编程元件的组合对应于多位二进制状态，所述多位二进制状态可通过使切换电流通过所述共同存取晶体管来控制。所述两个或更多个可编程元件中的每一者包含一或多个混合巨自旋霍尔效应GSHE‑自旋转移力矩STT磁阻随机存取存储器MRAM单元，其中两个或更多个混合GSHE‑STT MRAM单元并联耦合。

主权项

1.一种多电平单元MLC，其包括：一或多个可编程元件，其耦合到共同存取晶体管，其中所述一或多个可编程元件中的每一者是三端子装置且具有分别对应于两个二进制状态的一对唯一切换电阻，其中所述切换电阻由一或多个混合巨自旋霍尔效应GSHE‑自旋转移力矩STT磁阻随机存取存储器MRAM元件提供，其中混合GSHE‑STT MRAM元件包括形成于GSHE条带上的至少一个磁性隧道结MTJ，其中所述一或多个可编程元件中的至少一个可编程元件包括两个或更多个并联连接以形成复合MTJ，以使得所述复合MTJ的第一端子由所述两个或更多个MTJ的耦合在一起的第一写入端子形成，所述复合MTJ的第二端子由所述两个或更多个MTJ的耦合在一起的第二写入端子形成，且所述复合MTJ的第三端子由所述两个或更多个MTJ的耦合在一起的读取端子形成。