[发明专利]磁性隧道结结构及其磁性随机存储器

权利要求书

1.一种磁性随机存储器的磁性肖特基/相干隧道结结构，设置于磁性随机存储单元，所述磁性隧道结由下至上至少包括底部电极、第一自旋激化层、势垒复合层、第二自旋激化层与顶部电极，其特征在于，第一自旋激化层为铁磁性材料组成；第二自旋激化层为铁磁性材料组成；所述第二自旋激化层的磁化矢量与所述第一自旋激化层的自旋矢量为平行或反平行；所述势垒复合层包括：

势垒层，为金属氧化物材料组成，在于提供所述底部电极与所述顶部电极之间的磁性肖特基/相干隧道结的可变电阻；

电化学金属化阳离子源金属层，设置于所述势垒层紧邻上方或紧邻下方，在于向所述势垒层提供金属阳离子细丝导电通道的金属原子。

2.如权利要求1所述磁性随机存储器的磁性肖特基/相干隧道结结构，其特征在于，所述第一自旋激化层的总厚度为0.8nm～10.0nm，其结构为Fe，CoPt，Co[Pt/Co]_m，Co[Pd/Co]_m，Co[Ni/Co]_m，Co[Pt/Co]_m/(W，Mo，Ta，Zr，Nb，V，Cr，Hf)/(CoB，FeB，CoFeB)，Co[Pd/Co]_m/(W，Mo，Ta，Zr，Nb，V，Cr，Hf)/(CoB，FeB，CoFeB)或Co[Ni/Co]m/(W，Mo，Ta，Zr，Nb，V，Cr，Hf)/(CoB，FeB，CoFeB)，其中，0≤m≤6；Pt，Pd或Ni的厚度为0.15nm～0.4nm，Co的厚度为0.15nm～1.0nm，每层Pt，Pd，Ni或Co的厚度为相同或不相同；W，Mo，Ta，Zr，Nb，V，Cr或Hf为0.1nm～0.5nm，CoB，FeB或CoFeB的厚度为0.7nm～1.3nm。

3.如权利要求2所述磁性随机存储器的磁性肖特基/相干隧道结结构，其特征在于，所述第一自旋激化层为溅射沉积形成，沉积之后采用表面等离子工艺对所述第一自旋激化层进行处理。

4.如权利要求1所述磁性随机存储器的磁性肖特基/相干隧道结结构，其特征在于，所述电化学金属化阳离子源金属层的总厚度为0.8nm～20nm，其组成材料为Ti，V，Cr，Zr，Nb，Hf，Zn，Mg，Al，Ta，Au，Ag，Cu或其组合。

5.如权利要求1所述磁性随机存储器的磁性肖特基/相干隧道结结构，其特征在于，所述第二自旋激化层的总厚度为0.8nm～10.0nm，其结构为Fe，CoPt，Co[Pt/Co]_m，Co[Pd/Co]_m，Co[Ni/Co]_m，Co[Pt/Co]_m/(W，Mo，Ta，Zr，Nb，V，Cr，Hf)/(CoB，FeB，CoFeB)，Co[Pd/Co]_m/(W，Mo，Ta，Zr，Nb，V，Cr，Hf)/(CoB，FeB，CoFeB)或Co[Ni/Co]m/(W，Mo，Ta，Zr，Nb，V，Cr，Hf)/(CoB，FeB，CoFeB)，其中，0≤m≤6；Pt，Pd或Ni的厚度为0.15nm～0.4nm，Co的厚度为0.15nm～1.0nm，每层Pt，Pd，Ni或Co的厚度为相同或不相同；W，Mo，Ta，Zr，Nb，V，Cr或Hf为0.1nm～0.5nm，CoB，FeB或CoFeB的厚度为0.7nm～1.3nm。

6.如权利要求5所述磁性随机存储器的磁性肖特基/相干隧道结结构，其特征在于，所述第二自旋激化层为溅射沉积形成，沉积之后采用表面等离子工艺对所述第二自旋激化层进行处理。

7.如权利要求1所述磁性随机存储器的磁性肖特基/相干隧道结结构，其特征在于，所述底部电极由下至上包括种子层、第一钉扎层、第一RKKY反铁磁耦合层与所述第一自旋激化层；其中，所述第一RKKY反铁磁耦合层实现所述第一钉扎层和所述第一自旋激化层的反铁磁耦合。