[发明专利]用于从原位沉积的磁性叠层制造自旋逻辑器件的方法

权利要求书

1.一种用于制造自旋逻辑器件的方法，所述方法包括：

在衬底或模板上形成磁体，所述磁体具有界面；

在所述磁体的界面上形成非磁体导电材料的第一层，使得原位形成所述磁体和所述非磁体导电材料的层；

选择性地蚀刻所述第一层；以及

在所述第一层上方形成非磁体导电材料的第二层，所述第二层形成自旋沟道。

2.根据权利要求1所述的方法，包括：

在经选择性蚀刻的第一层上限定自旋沟道和存取互连结构的位置。

3.根据权利要求2所述的方法，包括：

同时沉积所述自旋沟道和所述存取互连结构以减少寄生接触电阻。

4.根据权利要求1所述的方法，包括：

清洁所述非磁体导电材料的所述第一层和所述非磁体导电材料的所述第二层之间的界面以提供自旋和电荷接触部。

5.根据权利要求4所述的方法，包括在清洁所述非磁体导电材料的所述第一层和所述非磁体导电材料的所述第二层之间的所述界面之后对所形成的磁体进行退火。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，使用不同的掩模或掩模的组合来形成所述第一层和所述第二层。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述磁体包括在所述模板上外延生长所述磁体。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述衬底是以下之一：MgO、STO、BFO、Ag、GdSeO₃、Nb:STO或DyScO₃。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非磁体导电材料是以下之一：Cu、Ag、Al、Au、Bi、BiSe、BiAu，与Ir、Os、Bi或Si成合金的或以Ir、Os、Bi或Si掺杂的Cu。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述磁体的界面上的非磁体导电材料的所述第一层被形成为使得所述磁体的界面不暴露于空气或杂质。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述非磁体导电材料的所述第一层的界面的材料的晶格常数在3A至10A的范围内，其中，形成所述磁体的界面的材料的晶格常数在3A至10A的范围内，并且其中，所述磁体的晶体结构属于以X2 YZ或X2 YZ0.5P0.5为特征的Heusler相。

12.根据权利要求1所述的方法，包括在将非磁体导电材料的所述第一层形成于所述磁体的界面上后对所形成的磁体进行退火。

13.一种具有自旋逻辑器件的装置，所述装置包括：

形成在衬底或模板上的磁体，所述磁体在结晶、电磁或热力条件下形成，所述磁体具有界面；

非磁体导电材料的第一层，其形成在所述磁体的界面上，使得原位形成所述磁体和所述非磁体导电材料的层；以及

形成在所述第一层上方的非磁体导电材料的第二层，所述第二层形成自旋沟道。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述第一层与所述磁体一起被选择性地蚀刻。

15.根据权利要求14所述的装置，包括形成在经选择性蚀刻的第一层上的自旋沟道和焊盘。

16.根据权利要求14所述的装置，包括：

通过清洁非磁体导电材料的所述第一层和非磁体导电材料的所述第二层之间的界面而提供的自旋和电荷接触部。

17.根据权利要求13所述的装置，其中，所述衬底是以下之一：MgO、STO、BFO、Ag、GdSeO₃、Nb:STO或DyScO₃。