[发明专利]具有增强隧穿磁阻比的存储器单元、包括其的存储器设备和系统

权利要求书

1.一种存储器单元，包括：

晶体管；

磁阻式隧道结(MTJ)元件；

与所述MTJ元件串联耦合的隧穿磁阻增强元件(TMRE)；并且

其中：

所述晶体管与所述MTJ元件和所述TMRE中的至少一个串联耦合；

所述MTJ元件响应于大于或等于第一切换电压V_TH1的电压而呈现第一电阻状态和第二电阻状态之间的转换；

所述TMRE响应于大于或等于第二切换电压V_TH2的电压而呈现默认电阻状态和经切换的电阻状态之间的转换；

所述第一电阻状态和所述第二电阻状态分别是第一低电阻状态和第一高电阻状态；

所述默认电阻状态和所述经切换的电阻状态分别是第二高电阻状态和第二低电阻状态；并且

所述MTJ元件和所述TMRE被配置为使得当所述MTJ元件处于其第一电阻状态中时所述TMRE处于其经切换的电阻状态中，并且当所述MTJ元件处于其第二电阻状态中时所述TMRE处于其默认电阻状态中。

2.根据权利要求1所述的存储器单元，其中：

所述MTJ元件呈现本征隧穿磁阻比TMR₁；

所述存储器单元呈现集体隧穿磁阻比TMR_C；并且

TMR_C大于TMR₁。

3.根据权利要求1所述的存储器单元，其中，所述TMRE是可变电阻器。

4.根据权利要求1所述的存储器单元，其中，响应于施加到所述单元的读取电压：

所述MTJ元件保持在当前电阻状态中；并且

所述当前电阻状态是所述第一电阻状态和所述第二电阻状态的其中之一。

5.根据权利要求1所述的存储器单元，其中：

所述MTJ元件由第一层叠置体限定；

所述TMRE由第二层叠置体限定；并且

所述第一层叠置体与第二层叠置体进行组合。

6.根据权利要求5所述的存储器单元，其中：

所述第二层叠置体包括呈现金属到绝缘体转变的至少一个材料层，呈现金属到绝缘体转变的所述至少一个材料层包括莫特绝缘体。

7.根据权利要求5所述的存储器单元，其中：

所述第一层叠置体包括固定磁性层、自由磁性层以及位于所述自由磁性层和所述固定磁性层之间的电介质层；并且

所述第二层叠置体包括呈现金属到绝缘体转变的至少一个材料层。

8.根据权利要求6所述的存储器单元，其中，所述晶体管形成在所述第一层叠置体或所述第二层叠置体上方或下方。

9.根据权利要求2所述的存储器单元，其中，TMR_C大于或等于200。