[发明专利]应变垂直磁隧道结器件

权利要求书

1.一种垂直磁隧道结(pMTJ)器件，包括：

设置在衬底之上的pMTJ材料叠置体，所述材料叠置体包括设置在固定磁性材料层与自由磁性材料层之间的隧道电介质材料层，所述固定磁性材料层和所述自由磁性材料层两者都具有垂直磁各向异性；

与所述自由磁性材料层、所述固定磁性材料层和所述隧道电介质材料层的侧壁接触的压应力电介质；

设置在所述pMTJ材料叠置体的顶表面上的横向应变诱导材料层，

其中，所述pMTJ材料叠置体是pMTJ材料叠置体阵列中的一个叠置体，所述压应力电介质完全回填所述阵列内的相邻pMTJ材料叠置体之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的pMTJ器件，其中，所述压应力电介质施加平行于所述自由磁性材料层、所述固定磁性材料层和所述隧道电介质材料层的平面的压应力。

3.根据权利要求1所述的pMTJ器件，其中，所述压应力电介质具有至少200MPa的压应力。

4.根据权利要求3所述的pMTJ器件，其中，所述压应力至少为400MPa。

5.根据权利要求1所述的pMTJ器件，其中，所述压应力电介质与所述pMTJ材料叠置体的电极的顶表面共面。

6.一种垂直磁隧道结(pMTJ)器件，其设置在衬底之上，所述器件包括：

设置在衬底之上的pMTJ材料叠置体，所述材料叠置体包括设置在固定磁性材料层与自由磁性材料层之间的隧道电介质材料层，所述固定磁性材料层和所述自由磁性材料层两者都具有垂直磁各向异性；以及

横向应变诱导材料层，其设置在所述pMTJ材料叠置体的顶表面和侧壁之上，

其中，所述pMTJ材料叠置体是pMTJ材料叠置体阵列中的一个叠置体，所述横向应变诱导材料包括与所述自由磁性材料层、所述固定磁性材料层和隧道电介质材料层的侧壁接触并且完全回填所述阵列内的相邻pMTJ材料叠置体之间的间隙的压应力电介质。

7.根据权利要求6所述的pMTJ器件，其中，所述横向应变诱导材料包括设置在所述pMTJ材料叠置体之上的张应力顶部电极材料。

8.根据权利要求7所述的pMTJ器件，其中，所述顶部电极材料包括Ta。

9.根据权利要求6所述的pMTJ器件，其中：

与所述侧壁相邻的所述横向应变诱导材料与所述顶部电极材料的顶表面共面。

10.一种非易失性存储器单元，包括：

第一电极；

耦合到存储器阵列的位线的第二电极；

根据权利要求6-9中任一项所述的pMTJ器件；以及

晶体管，所述晶体管具有电耦合到所述第一电极的第一端子、电耦合到所述存储器阵列的源极线的第二端子以及电耦合到所述存储器阵列的字线的第三端子。

11.一种非易失性存储器器件，包括：

多个根据权利要求10所述的非易失性存储器单元；其中：

所述自由磁性材料层和所述固定磁性材料层包括CoFeB。

12.一种移动计算平台，包括：

非易失性存储器，其包括多个根据权利要求10所述的非易失性存储器单元；

通信耦合到所述非易失性存储器的处理器；

耦合到所述处理器的电池；以及

无线收发器。