[发明专利]基于自旋霍尔效应磁隧道结的非易失性锁存单元

摘要

本发明涉及一种基于自旋霍尔效应磁隧道结的非易失性锁存单元，是在传统锁存单元的基础上，集成非易失性自旋霍尔效应磁隧道结器件，使锁存单元具有非易失性，具体包括两种方案。方案一是基于面内磁各向异性自旋霍尔效应磁隧道结的非易失性锁存单元；整个非易失性锁存单元由2个PMOS晶体管8个NMOS晶体管以及2个面内磁各向异性自旋霍尔效应磁隧道结组成。方案二是基于垂直磁各向异性自旋霍尔效应磁隧道结的非易失性锁存单元；整个非易失性锁存单元由2个PMOS晶体管，9个NMOS晶体管以及2个垂直磁各向异性自旋霍尔效应磁隧道结组成。本发明解决了传统易失性锁存单元掉电数据丢失的问题，从而减小锁存单元的静态功耗，同时提高数据可靠性。

主权项

1.一种基于自旋霍尔效应磁隧道结的非易失性锁存单元，其特征在于：整个非易失性锁存单元由2个PMOS晶体管P1‑P2，8个NMOS晶体管N1‑N8以及2个I‑SHE‑MTJ，I1‑I2组成；它们之间的连接关系是：P1‑P2的源极连接供电电压Vdd，漏极分别连接N3‑N4的漏极，栅极分别连接N3‑N4的栅极；N3‑N4的源极连接地电压Gnd；N1‑N2的栅极同时连接字线WL，源极分别连接位线BL与互补位线BLB；N1的漏极，P1的漏极，N3的漏极，P2的栅极，N4的栅极以及N5的漏极同时连接在一起，称为节点Q；N2的漏极，P2的漏极，N4的漏极，P1的栅极，N3的栅极，以及N6的漏极同时连接在一起，称为节点QB；N5‑N6的栅极同时连接访问控制信号Ctrl，N5的源极连接I1的T2端，N6的源极连接I2的T2端；I1的T3端连接N7的漏极，I1的T1端连接N8的漏极；N7的源极连接I2的T3端，N7的栅极连接写入控制信号W_EN，I2的T1端连接N8的漏极，N8的源极连接地电压Gnd，N8的栅极连接读取控制信号R_EN。