磁阻隧道结磁性器件及其在磁性随机存取存储器中的应用

摘要

包括磁阻隧道结(100)的磁性器件，该磁阻隧道结包括：具有固定磁化方向的基准磁性层(120)，具有可变磁化方向的存储磁性层(110)；和作为隧道势垒的中间层(130)，该中间层实质是半导体或电绝缘的，用来分隔基准磁性层(120)和存储磁性层(110)。中间层(130)的电势分布图在所述层(130)的厚度内是非对称的，以便产生作为施加电压函数的非对称的电流响应随。本器件可用于磁性随机存取存储器。

主权项

一种包含磁阻隧道结(100)的磁性器件，包括：具有固定磁化方向的基准磁性层(120)；具有可变磁化方向的存储磁性层(110)；和作为隧道势垒的中间层(130)，中间层(130)实质是半导电或电绝缘的，并将基准磁性层(120)与存储磁性层(110)分隔开；该器件的特征在于，中间层(130)的电势分布图在所述中间层(130)的厚度中是非对称的，这种非对称是通过在隧道势垒厚度内位于非对称位置产生的势阱所引起的，这种非对称产生作为施加电压函数的非对称的电流响应，位于隧道势垒厚度内的非对称位置的所述势阱是通过第一产生方法或第二产生方法而产生的，其中按照第一产生方法，作为隧道势垒的中间层(130)包括在其厚度内，在与存储磁性层(110)相距第一距离(e1)，与基准磁性层(120)相距第二距离(e2)处的薄层(133，134)，该薄层(133，134)由与构成中间层的其它部分(131，132)材料不同的金属或半导电材料组成，第二距离(e2)的值与第一距离(e1)的值不同，所述薄层(133，134)具有1到2个原子层面的厚度或者部分原子层面的厚度，按照第二产生方法，作为隧道势垒的中间层(130)在其厚度内包含掺杂区(135，136)，掺杂区(135，136)与存储磁性层(110)相距第一距离(e1)，与基准磁性层(120)相距第二距离(e2)，其中第二距离具有不同于第一距离(d1)的值，掺杂区(135，136)通过插入与构成中间层的其它部分(131，132)材料不同的材料而被掺杂，以便在掺杂区中产生所述势阱。