基于环状磁性多层膜的磁性随机存取存储器及其控制方法

摘要

本发明涉及一种基于环状磁性多层膜的磁性随机存取存储器，其使用环状磁性多层膜或环状含金属芯的磁性多层膜作为存储单元。该MRAM是通过流经存储单元中的电流的大小和方向来实现读操作和写操作；或是通过对存储单元中的金属芯施加的电流来实现写操作，通过对存储单元中的环状磁性多层膜施加的隧穿电流来实现读操作。与现有技术相比，该MRAM通过采用新的环状的磁性多层膜作为存储单元，利用正负两个方向的极化隧穿电流自身产生的环行磁场或者金属芯中正负两个方向的驱动电流产生的环形磁场，并结合自旋转力矩效应，进行数据的读写操作，使得MRAM的控制更加简便，并降低了结构的复杂性、制造工艺难度及成本，提高了应用价值。

主权项

1、一种基于环状磁性多层膜的磁性随机存取存储器，包括：晶体管单元构成的存储器读写控制单元阵列，该读写控制单元阵列集成在半导体衬底中；环状磁性多层膜存储单元构成的存储单元阵列，其中存储单元的几何结构为环状磁性多层膜；该环状磁性多层膜包括常规的磁性多层膜的各层，且该磁性多层膜的横截面呈闭合的圆环状，该圆环的内径为10～100000nm，外径为20～200000nm；连接上述晶体管单元和环状磁性多层膜存储单元的过渡金属层；以及字线和位线，所述的字线同时也是所述的晶体管的栅极，所述的位线布置在所述的环状磁性多层膜存储单元的上方，与所述的字线相互垂直，并且与所述的环状磁性多层膜存储单元直接连接。