一种可高速计算、大容量存储的存储单元

摘要

本发明属于非挥发性存储器技术领域，它是一种新型可高速计算、大容量存储的存储单元，该存储单元从下到上由底端电极、反铁磁金属混合层、铁磁金属一、氧化物一、铁磁金属二、金属一、氧化物二、金属二及顶端电极共九层构成，采用传统的离子束外延、原子层沉积或磁控溅射的方法将存储单元的各层物质按照从下到上的顺序镀在衬底上，然后进行光刻、刻蚀传统纳米器件加工工艺来进行制备；其结构特点为由OxRRAM的存储单元MIM和STT-RAM的存储单元MTJ堆叠而成；其具有大容量存储、高速计算的特性，可用于存储器层次结构设计，将数据存储层和逻辑计算存储层合并，在保持高速计算的同时，增大存储层容量，实现非挥发存储并降低功耗。

主权项

一种可高速计算、大容量存储的存储单元，其特征在于：该存储单元从下到上由底端电极、反铁磁金属混合层、铁磁金属一、氧化物一、铁磁金属二、金属一、氧化物二、金属二及顶端电极共九层构成；该存储单元采用传统的离子束外延、原子层沉积或磁控溅射的方法将存储单元的各层物质按照从下到上的顺序镀在衬底上，然后进行光刻、刻蚀加工工艺来进行制备；该存储单元是由氧化物存储器OxRRAM的存储单元金属绝缘物金属MIM和自旋转移力矩存储器STT‑RAM的存储单元磁性隧道结MTJ堆叠而成；该存储单元的数据写入通过在顶端电极与底端电极两端加正负写入电压来实现；该存储单元的存储及计算操作电压正向有两个值，负向也有两个值；该存储单元需要电压+Vw_1‑0和‑Vw_1‑1用于大容量存储，电压+Vw_2‑0和‑Vw_2‑1用于高速计算，其中‑Vw_1‑1<‑Vw_2‑1<0<+Vw_2‑0<+Vw_1‑0。