[发明专利]一种电控自旋阀结构及非易失存储器件在审
| 申请号： | 201810929285.5 | 申请日： | 2018-08-15 |
| 公开（公告）号： | CN109103329A | 公开（公告）日： | 2018-12-28 |
| 发明（设计）人： | 赵文博;黄伟川;殷月伟;李晓光 | 申请（专利权）人： | 中国科学技术大学 |
| 主分类号： | H01L43/08 | 分类号： | H01L43/08 |
| 代理公司： | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人： | 王宝筠 |
| 地址： | 230026 安*** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 铁电单晶 非磁性中间层 衬底 自旋阀结构 磁性自由层 磁性固定 电控 背离 非易失存储器件 绝缘层 金属顶电极 磁阻变化 电场调控 金属电极 引线层 自旋阀 侧壁 磁矩 转动 覆盖 | ||
1.一种电控自旋阀结构，基于自旋阀和铁电异质结构，其特征在于，所述电控自旋阀结构包括：
铁电单晶衬底；
设置在所述铁电单晶衬底上的磁性固定层，所述磁性固定层包括第一部分和第二部分，所述第一部分为靠近铁电单晶衬底部分，所述第二部分设置在第一部分背离铁电单晶衬底一侧，且所述第一部分的面积大于所述第二部分的面积；
设置在所述第二部分背离所述铁电单晶衬底一侧的非磁性中间层；
设置在所述非磁性中间层背离所述磁性固定层一侧的磁性自由层；
覆盖所述第二部分的侧壁、所述非磁性中间层的侧壁和所述磁性自由层的侧壁的绝缘层；
设置在所述磁性自由层背离所述非磁性中间层一侧的金属顶电极引线层，所述金属顶电极引线层覆盖所述磁性自由层和所述绝缘层的表面；
设置在所述铁电单晶衬底两侧的第一金属电极和第二金属电极；
其中，所述磁性固定层、所述非磁性中间层和所述磁性自由层构成面外自旋阀结构。
2.根据权利要求1所述的电控自旋阀结构，其特征在于，所述铁电单晶衬底为镁铌酸铅-钛酸铅铁电单晶衬底、或锌铌酸铅-钛酸铅铁电单晶衬底、或锆钛酸铅铁电单晶衬底、或钛酸铅铁电单晶衬底、或钛酸钡铁电单晶衬底。
3.根据权利要求1所述的电控自旋阀结构，其特征在于，所述磁性固定层的材料和所述磁性自由层的材料为磁致伸缩系数符号相反的磁性金属材料或合金材料。
4.根据权利要求1所述的电控自旋阀结构，其特征在于，所述磁性自由层的厚度为10nm-30nm，包括端点值。
5.根据权利要求1所述的电控自旋阀结构，其特征在于，所述磁性中间层的材料为Cu金属材料、或Al金属材料、或Cr金属材料、或Mg金属材料、或非磁性合金材料。
6.根据权利要求1所述的电控自旋阀结构，其特征在于，所述磁性中间层的厚度为5nm-10nm，包括端点值。
7.根据权利要求1所述的电控自旋阀结构，其特征在于，所述面外自旋阀结构长宽为50nm-20μm，包括端点值。
8.根据权利要求1所述的电控自旋阀结构，其特征在于，所述绝缘层的材料为SiO2材料、或MgO材料、或Al2O3材料、或AlN材料。
9.根据权利要求1所述的电控自旋阀结构，其特征在于，所述绝缘层的厚度为50nm-200nm，包括端点值。
10.一种非易失存储器件，其特征在于，所述非易失存储器件包括上述如权利要求1-9任一项所述的电控自旋阀结构。
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