一种垂直磁各向异性磁性隧道结单元测试系统及测试方法

摘要

本发明提供了一种垂直磁各向异性磁性隧道结单元测试系统，包括探针测量平台，探针测量平台的两个探针前端分别加在MTJ单元的上下电极，两个探针的后端分别连接电源测量模块的高低电平输出端口；带铁芯绕组线圈固定在MTJ单元的空间正上方，绕组线圈电源的正负极接带铁芯绕组线圈的两端；计算机测试平台控制绕组线圈电源向带铁芯绕组线圈提供不同的电压，并控制电源测量模块产生电压激励信号以获取电流响应信号，根据电压激励信号和电流响应信号得到MTJ单元的电阻值；从而得到感应磁场强度与MTJ单元的电阻值之间的关系曲线。本发明测试系统可方便地对MTJ单元进行测试，大大缩短测量时间，节约测试成本，提高测试过程的便利性。

主权项

一种基于垂直磁各向异性磁性隧道结单元测试系统的测试方法，其特征在于，所述测试系统包括探针测量平台、带铁芯绕组线圈、绕组线圈电源、电源测量模块以及计算机测试平台，其中：所述探针测量平台具有两个探针，两个探针提供磁性隧道结单元的电极与电源测量模块连接的通道，所述两个探针的一端分别与放置在探针测量平台上的磁性隧道结单元的上电极和下电极连接；所述两个探针的另一端分别与所述电源测量模块的高低电平输出端口连接；所述带铁芯绕组线圈固定放置在磁性隧道结单元的空间正上方，用于为磁性隧道结单元提供垂直于磁性隧道结单元的感应磁场；绕组线圈电源的正负极与带铁芯绕组线圈的两端相连，用于为带铁芯绕组线圈提供电压，以使带铁芯绕组线圈产生感应磁场；所述电源测量模块用于通过探针向磁性隧道结单元提供电压激励信号，并测量磁性隧道结单元在当前强度的感应磁场下的电流响应信号；所述计算机测试平台，用于控制所述绕组线圈电源向所述带铁芯绕组线圈提供不同的电压，以使所述带铁芯绕组线圈产生不同的感应磁场强度；并控制所述电源测量模块产生电压激励信号，获取所述电源测量模块测量得到的电流响应信号，根据所述电压激励信号和电流响应信号得到磁性隧道结单元在当前强度的感应磁场下的电阻值；从而得到感应磁场强度与磁性隧道结单元的电阻值之间的关系曲线；所述方法包括：通过计算机测试平台设定感应磁场强度的最大值和最小值以及步进值；计算机测试平台根据感应磁场强度与绕组线圈电源加载电压之间的关系获得绕组线圈电源加载电压的最大值和最小值以及步进值；通过计算机测试平台对绕组线圈电源写入上述得到的绕组线圈电源加载电压的最大值和最小值以及步进值；所述绕组线圈电源根据上述电压的步进值，从上述最小值步进增长到最大值，再从最大值步进减小到最小值；通过计算机测试平台控制所述电源测量模块，在绕组线圈电源加载电压每步进一次时，向所述磁性隧道结单元施加电压激励信号，并获取磁性隧道结单元在当前绕组线圈电源加载电压下的电流响应信号；计算机测试平台获取所述电源测量模块向所述磁性隧道结单元施加的电压激励信号，以及所述磁性隧道结单元在当前绕组线圈电源加载电压下的电流响应信号，计算所述磁性隧道结单元在当前绕组线圈电源加载电压下的电阻值；从而得到感应磁场强度与磁性隧道结单元的电阻值之间的关系曲线。