[发明专利]一种磁性随机存储器及其制备方法和控制方法

权利要求书

1.一种磁性随机存储器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：构建所述磁性随机存储器的底部层级结构；

S2：构建混合式重金属层；

S3：构建隧穿磁隧道结膜层结构；

S4：构建加工隧穿磁隧道结。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磁性随机存储器制备方法，适用于重金属层为Via式连接结构和接触连接式结构的SOT-MRAM单元。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合式重金属层结构为统一层面具备至少两种可产生自旋流结构的材料。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述混合式重金属层材料类别选取包括：重金属单质，重金属氧化物，重金属氮化物，合金，反铁磁磁性材料，晶体薄膜，多晶薄膜，非晶薄膜，外尔半金属，二维电子气。

5.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述混合式重金属层中，构成材料应保持选取的材料彼此间自旋霍尔角方向相反，自旋霍尔角绝对值大小不同。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建混合式重金属层步骤中，包括步骤：

G1：于底层结构上表面构建第一部分重金属层；

G2：于底层结构上表面清除多余所述构建的第一部分重金属层，预留后续待构建重金属层区域；

G3；于底层结构上表面构建后续部分重金属层；

G4：清除各金属层上表面无相关构建废料。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述构建混合式重金属层步骤中，所述重金属层构建可采用溅射方式进行。

8.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述构建混合式重金属层步骤中，所述清除多余重金属层和所述清除各金属层上表面无相关构建废料手段可采用刻蚀方式进行。

9.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述构建混合式重金属层步骤中，所述待构建重金属层区域数量大于等于2个时，需循环执行G2，G3，G4所述步骤，至完成所述混合式金属层构建。

10.一种磁性随机存储器，其特征在于，所述磁性随机存储器包括：具有混合式重金属层的磁隧道结；其中，

所述混合式重金属层包括自旋霍尔角相反且绝对值大小不同的至少两种重金属材料。

11.根据权利要求10所述的磁性随机存储器，其特征在于，所述混合式重金属层材料选取包括至少两种可产生自旋流结构的材料。

12.根据权利要求10所述的磁性随机存储器，其特征在于，所述磁性随机存储器隧穿磁隧道结结构为顶钉扎结构。

13.一种磁性随机存储器的多态控制方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求10-12任一项所述的磁性随机存储器中，包括：

向所述磁性随机存储器的磁隧道结的底电极中分别通入一电流，所述磁隧道结中混合式重金属层的多种重金属材料的自旋霍尔角方向以及绝对值大小不同，使混合式重金属层构成多个不同的方向组；

所述多个不同的方向组使所述磁隧道结形成多个不同阻态；

分别识别所述多个不同阻态，并将不同阻态分别代表不同的二进制数据进行存储和/或读取。