[发明专利]电子设备

说明书

相关申请的交叉引用

本专利文件要求标题为“电子设备”且在2015年12月21日提交的申请号为10-2015-0182581的韩国专利申请的优先权，其通过引用其整体合并于此。

技术领域

本专利文件涉及存储电路或器件和它们在电子设备或系统中的应用。

背景技术

近来，随着电子设备或装置趋向微型化、低功耗、高性能、多功能等，需要能在诸如计算机、便携式通信设备等各种电子设备或装置中储存信息的电子设备，且已经对这样的电子设备开展了研发。这种电子设备的例子包括能使用根据施加的电压或电流在不同的电阻态之间切换的特性来储存数据的电子设备，且电子设备可以用各种配置来实现，例如，RRAM(电阻式随机存取存储器)、PRAM(相变随机存取存储器)、FRAM(铁电随机存取存储器)、MRAM(磁随机存取存储器)、电熔丝等。

发明内容

本专利文件中的公开技术包括存储电路或器件和它们在电子设备或系统中的应用以及电子设备的各种实施方式，其中电子设备包括能改善可变电阻元件的特性的半导体存储器。

在一个方面，一种电子设备可以包括半导体存储器，且半导体存储器可以包括：具有可变磁化方向的自由层；具有钉扎的磁化方向的钉扎层；以及介于钉扎层与自由层之间的隧道势垒层，其中自由层可以包括：第一磁性层；形成在第一磁性层之上的第二磁性层；以及介于第一磁性层与第二磁性层之间的含锆(Zr)材料层。

上述电子设备的实施方式可以包括以下实施方式中的一种或更多种。

含Zr材料层可以包括含FeZr的合金。自由层还可以包括介于第一磁性层与含Zr材料层之间的间隔件层。间隔件层可以包括选自金属、金属氮化物和/或金属氧化物中的一种或更多种。间隔件层可以包括选自铬(Cr)、钌(Ru)、铱(Ir)和/或铑(Rh)中的一种或更多种。第二磁性层可以具有比第一磁性层的厚度大的厚度。含Zr材料层可以包括含FeZr的合金，且间隔件层包括Ru。第一磁性层和第二磁性层可以包括彼此不同的材料。

电子设备还可以包括介于第一磁性层与第二磁性层之间的材料层，其用于缓解第一磁性层与第二磁性层之间的晶格结构上的差异和晶格失配。自由层可以具有SAF(合成反铁磁)结构。

电子设备还可以包括微处理器，微处理器包括：控制单元，被配置成从微处理器的外部接收包括命令的信号，以及执行对命令的提取、解码或者对微处理器的信号的输入或输出的控制；操作单元，被配置成基于控制单元解码命令的结果来执行操作；以及存储单元，被配置成储存用于执行操作的数据、与执行操作的结果相对应的数据或者被执行操作的数据的地址，其中，半导体存储器是微处理器中的存储单元的部件。

电子设备还可以包括处理器，处理器包括：核心单元，被配置成基于从处理器的外部输入的命令、通过使用数据来执行与所述命令相对应的操作；高速缓存存储单元，被配置成储存用于执行操作的数据、与执行操作的结果相对应的数据或者被执行操作的数据的地址；以及总线接口，连接在核心单元与高速缓存存储单元之间，且被配置成在核心单元与高速缓存存储单元之间传输数据，其中，半导体存储器是处理器中的高速缓存存储单元的部件。

电子设备还可以包括处理系统，处理系统包括：处理器，被配置成将由处理器接收的命令解码并且基于将命令解码的结果来控制针对信息的操作；辅助存储器件，被配置成储存用于将命令解码的程序和信息；主存储器件，被配置成调用和储存来自辅助存储器件的程序和信息，使得处理器能在运行程序时使用程序和信息来执行操作；以及接口设备，被配置成执行处理器、辅助存储器件和主存储器件中的至少一个与外部之间的通信，其中，半导体存储器是处理系统中的辅助存储器件或主存储器件的部件。

电子设备还可以包括数据储存系统，数据储存系统包括：储存设备，被配置成储存数据和不管电源如何都保留储存的数据；控制器，被配置成根据从外部输入的命令来控制数据输入储存设备和从储存设备输出数据；暂时储存设备，被配置成暂时储存在储存设备与外部之间交换的数据；以及接口，被配置成在储存设备、控制器和暂时储存设备中的至少一个与外部之间执行通信，其中，半导体存储器是数据储存系统中的储存设备或暂时储存设备的部件。