[发明专利]具有优化的可靠性的自引用MRAM单元

摘要

本发明涉及具有优化可靠性的自引用MRAM。适合于热辅助的写入操作以及适合于自引用的读取操作的随机存取存储器(MRAM)元件，所述MRAM元件包括磁隧道结部分，所述磁隧道结部分具有第一部分和第二部分，每一个部分包括存储层、感测层以及隧道势垒层；所述磁隧道结还包括在两个存储层之间的反铁磁层并且在临界温度以下钉扎存储层的每一个的存储磁化，并且在临界温度处以及在临界温度以上使它们自由；使得在写入操作期间，当写入磁场被施加时，感测层的每一个的自由磁化根据写入磁场的方向是磁性上可饱和的；以及在与饱和的自由磁化的方向基本平行并且对应的方向上，存储磁化是可转换的。

主权项

适合于热辅助的写入操作以及适合于自引用的读取操作并具有磁阻比率的磁随机存取存储器(MRAM)元件，所述MRAM元件包括磁隧道结部分，所述磁隧道结部分具有第一部分和第二部分，所述第一部分包括：第一存储层，其具有第一存储磁化；第一感测层，其具有第一自由磁化；以及在所述第一存储层和所述第一感测层之间的第一隧道势垒层；所述第二部分包括：第二存储层，其具有第二存储磁化；第二感测层，其具有第二自由磁化；以及在所述第二存储层和所述第二感测层之间的第二隧道势垒层；所述磁隧道结部分还包括反铁磁层，所述反铁磁层被包括在第一和第二存储层之间并且在低温阈值处钉扎第一和第二存储磁化，并且在高温阈值处使第一和第二存储磁化自由；其中在写入操作期间，当写入磁场被施加时，第一和第二自由磁化根据写入磁场的方向是磁性上可饱和的；以及在与饱和的第一和第二自由磁化的方向基本平行并且对应的方向上，第一和第二存储磁化是可转换的。