JP6424272B2 - 磁気抵抗素子および記憶回路 - Google Patents
磁気抵抗素子および記憶回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6424272B2 JP6424272B2 JP2017521945A JP2017521945A JP6424272B2 JP 6424272 B2 JP6424272 B2 JP 6424272B2 JP 2017521945 A JP2017521945 A JP 2017521945A JP 2017521945 A JP2017521945 A JP 2017521945A JP 6424272 B2 JP6424272 B2 JP 6424272B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- magnetostrictive
- piezoelectric body
- free layer
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 170
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 53
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 38
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 23
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 6
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 485
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 51
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 51
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 44
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 36
- 239000010408 film Substances 0.000 description 25
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 24
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 20
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 8
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002885 antiferromagnetic material Substances 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 2
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000000352 storage cell Anatomy 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003321 CoFe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019236 CoFeB Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017028 MnSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001329 Terfenol-D Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001291 heusler alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
- G11C11/16—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
- G11C11/161—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect details concerning the memory cell structure, e.g. the layers of the ferromagnetic memory cell
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
- G11C11/14—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using thin-film elements
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
- G11C11/16—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
- G11C11/165—Auxiliary circuits
- G11C11/1659—Cell access
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
- G11C11/16—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
- G11C11/165—Auxiliary circuits
- G11C11/1675—Writing or programming circuits or methods
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
- G11C11/16—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
- G11C11/165—Auxiliary circuits
- G11C11/1693—Timing circuits or methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/10—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
- H01L27/105—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including field-effect components
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/82—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by variation of the magnetic field applied to the device
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B61/00—Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices
- H10B61/20—Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices comprising components having three or more electrodes, e.g. transistors
- H10B61/22—Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices comprising components having three or more electrodes, e.g. transistors of the field-effect transistor [FET] type
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/10—Magnetoresistive devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/80—Constructional details
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
- Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Description
(Pb,M1)(Ti,M2)O3、
(Bi,M1)(Zn,Ti,M2)O3、
(Bi,M1)(Na,Ti,M2)O3、
(K,M1)(Nb,M2)O3、
(Li,M1)(Nb,M2)O3、
(Li,M1)(Ta,M2)O3、
または
(Na,M1)(Nb,M2)O3
ここで、M1は価数が1−3価のLi、Ca、Ba、Sr、Bi、Pbまたはランタノイド等である。M2は価数が2−6価のZr、Hf、Mg/Nb、Mg/Ta、In/Sc等である。
ぺロブスカイト構造物質以外の材料として、以下を用いることができる。
(Hf,M3)O2
ここで、M3はSr、Si、Ba、Ca、Mg、Zr、Ce、Ti、Ge、Sn、Nb、Taまたはランタノイドである。
圧電体22の材料として、典型的にはPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)、PSZT(ストロンチウム添加チタン酸ジルコン酸鉛)、PMT−PT(マグネシウムニオブ酸−チタン酸鉛)、またはPZN−PT(亜鉛ニオブ酸−チタン酸鉛)を用いることができる。
11 磁歪層
12、16 強磁性体層
14 トンネルバリア層
14a 非磁性金属層
15、61 ピエゾ抵抗体
17 磁化固定層
18 ピン層
20 磁気抵抗層
22、62 圧電体
24、24a、24b 圧電体電極
26 フリー層電極
28 ピン層電極
51 チャネル
52 ゲート絶縁膜
53 ポリシリコン層
54 金属層
55 ゲート
56、66 ソース
58、68 ドレイン
64 ゲート電極
71a、71b インバータ
72 双安定回路
80、82 誘電分極の方向
Claims (14)
- 磁歪材料を含む磁歪層を備えたフリー層と、
第1強磁性体層を備えるピン層と、
前記ピン層と前記フリー層との間に設けられた薄膜と、
前記フリー層と前記ピン層との積層方向に交差する方向から前記磁歪層の少なくとも一部を囲むように設けられ、前記磁歪層に圧力を加える圧電体と、
前記フリー層に印加される電圧および前記ピン層に印加される電圧と異なる電圧を印加可能であって、前記フリー層の磁化方向が前記ピン層の磁化方向と平行な平行状態から前記フリー層の磁化方向が前記ピン層の磁化方向と反対の反平行状態に前記フリー層の磁化方向を書き換えるときと、前記反平行状態から前記平行状態に前記フリー層の磁化方向を書き換えるときと、において、前記圧電体が前記磁歪層に同じ方向に圧力を加えるように前記圧電体に電圧を印加する電極と、
を具備することを特徴とする磁気抵抗素子。 - 前記電極は、前記圧電体の少なくとも一部を囲むように設けられ、
前記圧電体は、前記磁歪層から前記電極に向かう方向または前記電極から前記磁歪層に向かう方向に誘電分極することを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗素子。 - 磁歪材料を含む磁歪層を備えたフリー層と、
第1強磁性体層を備えるピン層と、
前記ピン層と前記フリー層との間に設けられた薄膜と、
前記フリー層と前記ピン層との積層方向に交差する方向から前記磁歪層の少なくとも一部を囲むように設けられ、前記磁歪層に圧力を加える圧電体と、
前記フリー層に印加される電圧および前記ピン層に印加される電圧と異なる電圧を印加可能であって、前記圧電体が前記磁歪層に圧力を加えるように前記圧電体に電圧を印加する電極と、
を具備し、
前記電極は、前記圧電体に対し前記積層方向の両側に設けられた第1電極および第2電極を含み、
前記圧電体は、前記積層方向に誘電分極することを特徴とする磁気抵抗素子。 - 前記フリー層に対し前記ピン層に印加される電圧の極性が反転したときに、前記フリー層に対し前記電極に印加される電圧の極性は変化しない請求項2記載の磁気抵抗素子。
- 前記フリー層に対し前記ピン層に印加される電圧の極性が反転したときに、前記第1電極に対し前記第2電極に印加される電圧の極性は変化しない請求項3記載の磁気抵抗素子。
- 磁歪材料を含む磁歪層を備えたフリー層と、
第1強磁性体層を備えるピン層と、
前記ピン層と前記フリー層との間に設けられた薄膜と、
前記フリー層と前記ピン層との積層方向に交差する方向から前記磁歪層の少なくとも一部を囲むように設けられ、前記磁歪層に圧力を加える圧電体と、
前記フリー層に印加される電圧および前記ピン層に印加される電圧と異なる電圧を印加可能であって、前記圧電体が前記磁歪層に圧力を加えるように前記圧電体に電圧を印加する電極と、
を具備し、
前記フリー層は、前記磁歪層と磁気的に結合する第2強磁性体層を備えることを特徴とする磁気抵抗素子。 - 前記磁歪層は、圧力の印加により磁化容易軸方向が変化し、前記フリー層の磁化方向を反転させることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項記載の磁気抵抗素子。
- 前記フリー層は、前記磁歪層の前記磁化容易軸方向が変化したときに、スピン注入磁化反転により前記磁化方向が反転することを特徴とする請求項7記載の磁気抵抗素子。
- 前記薄膜はトンネルバリア絶縁層または非磁性金属層を含むことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項記載の磁気抵抗素子。
- 磁歪材料を含む磁歪層を備えたフリー層と、
第1強磁性体層を備えるピン層と、
前記ピン層と前記フリー層との間に設けられた薄膜と、
前記フリー層と前記ピン層との積層方向に交差する方向から前記磁歪層の少なくとも一部を囲むように設けられ、前記磁歪層に圧力を加える圧電体と、
前記フリー層に印加される電圧および前記ピン層に印加される電圧と異なる電圧を印加可能であって、前記圧電体が前記磁歪層に圧力を加えるように前記圧電体に電圧を印加する電極と、
を具備し、
前記薄膜はピエゾ抵抗体を含み、前記圧電体は前記ピエゾ抵抗体に圧力を加えることを特徴とする磁気抵抗素子。 - 請求項9記載の磁気抵抗素子と、
前記フリー層および前記ピン層のいずれか一方が接続されたビット線と、
前記フリー層および前記ピン層の他方と接続されたスイッチと、
前記フリー層および前記ピン層の他方と前記スイッチを介し接続されたソース線と、
前記スイッチを制御する制御端子が接続されたワード線と、
前記電極が接続された制御線と、
を具備することを特徴とする記憶回路。 - 請求項10記載の磁気抵抗素子と、
前記フリー層および前記ピン層のいずれか一方が接続されたビット線と、
前記フリー層および前記ピン層の他方と接続されたソース線と、
前記電極に接続されたワード線と、
を具備することを特徴とする記憶回路。 - 磁歪材料を含む磁歪層を備えたフリー層と、
第1強磁性体層を備えるピン層と、
前記ピン層と前記フリー層との間に設けられた薄膜と、
前記フリー層と前記ピン層との積層方向に交差する方向から前記磁歪層の少なくとも一部を囲むように設けられ、前記磁歪層に圧力を加える圧電体と、
前記フリー層に印加される電圧および前記ピン層に印加される電圧と異なる電圧を印加可能であって、前記フリー層の磁化方向が前記ピン層の磁化方向と平行な平行状態から前記フリー層の磁化方向が前記ピン層の磁化方向と反対の反平行状態に前記フリー層の磁化方向を書き換えるときと、前記反平行状態から前記平行状態に前記フリー層の磁化方向を書き換えるときと、において、前記圧電体が前記磁歪層に同じ方向に圧力を加えるように前記圧電体に電圧を印加する電極と、
を備える磁気抵抗素子と、
いずれか一方が前記フリー層および前記ピン層のいずれか一方に接続するソースおよびドレインと、
前記ソースおよび前記ドレインの間に設けられ、前記ソースから前記ドレインにキャリアが伝導するチャネルと、
前記交差する方向から前記チャネルの少なくとも一部を囲むゲートと、を備え、
前記ソース、前記チャネルおよび前記ドレインが前記積層方向に積層されたトランジスタと、
を具備することを特徴とする記憶回路。 - 磁歪材料を含む磁歪層を備えたフリー層と、
第1強磁性体層を備えるピン層と、
前記ピン層と前記フリー層との間に設けられた薄膜と、
前記フリー層と前記ピン層との積層方向に交差する方向から前記磁歪層の少なくとも一部を囲むように設けられ、前記磁歪層に圧力を加える圧電体と、
前記フリー層に印加される電圧および前記ピン層に印加される電圧と異なる電圧を印加可能であって、前記圧電体が前記磁歪層に圧力を加えるように前記圧電体に電圧を印加する電極と、
を備える磁気抵抗素子と、
いずれか一方が前記フリー層および前記ピン層のいずれか一方に接続するソースおよびドレインと、
前記ソースおよび前記ドレインの間に設けられ、前記ソースから前記ドレインにキャリアが伝導するチャネルと、
前記交差する方向から前記チャネルの少なくとも一部を囲むゲートと、を備え、
前記ソース、前記チャネルおよび前記ドレインが前記積層方向に積層されたトランジスタと、
を具備し、
前記チャネルはピエゾ抵抗体であり、
前記ゲートは、前記キャリアの伝導方向に交差する方向から前記チャネルに圧力を加える圧電体を備えることを特徴とする記憶回路。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015113515 | 2015-06-03 | ||
JP2015113515 | 2015-06-03 | ||
PCT/JP2016/065964 WO2016194886A1 (ja) | 2015-06-03 | 2016-05-31 | 磁気抵抗素子および記憶回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016194886A1 JPWO2016194886A1 (ja) | 2018-03-15 |
JP6424272B2 true JP6424272B2 (ja) | 2018-11-14 |
Family
ID=57440230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017521945A Active JP6424272B2 (ja) | 2015-06-03 | 2016-05-31 | 磁気抵抗素子および記憶回路 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10304508B2 (ja) |
EP (1) | EP3306688B1 (ja) |
JP (1) | JP6424272B2 (ja) |
WO (1) | WO2016194886A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10262714B2 (en) * | 2016-06-06 | 2019-04-16 | The Penn State Research Foundation | Low power sense amplifier based on phase transition material |
GB2557923B (en) | 2016-12-16 | 2020-10-14 | Ip2Ipo Innovations Ltd | Non-volatile memory |
WO2020176382A1 (en) * | 2019-02-26 | 2020-09-03 | University Of Florida Research Foundation | Magnetoelectric nanowire based antennas |
CN110349609B (zh) * | 2019-07-04 | 2021-09-07 | 西安交通大学 | 一种三维磁性器件及磁存储器 |
US11200934B2 (en) * | 2020-04-20 | 2021-12-14 | Western Digital Technologies, Inc. | Tunneling metamagnetic resistance memory device and methods of operating the same |
US11152048B1 (en) * | 2020-04-20 | 2021-10-19 | Western Digital Technologies, Inc. | Tunneling metamagnetic resistance memory device and methods of operating the same |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001084756A (ja) | 1999-09-17 | 2001-03-30 | Sony Corp | 磁化駆動方法、磁気機能素子および磁気装置 |
JP3948292B2 (ja) | 2002-02-01 | 2007-07-25 | 株式会社日立製作所 | 半導体記憶装置及びその製造方法 |
US7282755B2 (en) * | 2003-11-14 | 2007-10-16 | Grandis, Inc. | Stress assisted current driven switching for magnetic memory applications |
KR100754930B1 (ko) * | 2004-12-22 | 2007-09-03 | 한국과학기술원 | 전압제어 자화반전 기록방식의 mram 소자 및 이를이용한 정보의 기록 및 판독 방법 |
US7547480B2 (en) * | 2005-10-28 | 2009-06-16 | Everspin Technologies, Inc. | Magnetic tunnel junction pressure sensors and methods |
JP5046194B2 (ja) * | 2006-08-07 | 2012-10-10 | 日本電気株式会社 | ワード線駆動電位可変のmram |
US8054677B2 (en) * | 2008-08-07 | 2011-11-08 | Seagate Technology Llc | Magnetic memory with strain-assisted exchange coupling switch |
US8310861B2 (en) * | 2008-09-30 | 2012-11-13 | Micron Technology, Inc. | STT-MRAM cell structure incorporating piezoelectric stress material |
CN104200834A (zh) | 2008-10-06 | 2014-12-10 | 株式会社日立制作所 | 半导体器件 |
JP2012009786A (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-12 | Sony Corp | メモリ素子 |
JP5443421B2 (ja) * | 2011-03-24 | 2014-03-19 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドジンバルアッセンブリ、及び、磁気記録再生装置 |
WO2013090937A1 (en) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | Northeastern University | E-field writable non-volatile magnetic random access memory based on multiferroics |
WO2013172066A1 (ja) | 2012-05-18 | 2013-11-21 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 双安定回路と不揮発性素子とを備える記憶回路 |
US9196335B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-11-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic memory |
-
2016
- 2016-05-31 EP EP16803321.5A patent/EP3306688B1/en active Active
- 2016-05-31 JP JP2017521945A patent/JP6424272B2/ja active Active
- 2016-05-31 WO PCT/JP2016/065964 patent/WO2016194886A1/ja active Application Filing
- 2016-05-31 US US15/578,377 patent/US10304508B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180158496A1 (en) | 2018-06-07 |
EP3306688A1 (en) | 2018-04-11 |
JPWO2016194886A1 (ja) | 2018-03-15 |
EP3306688B1 (en) | 2022-03-02 |
US10304508B2 (en) | 2019-05-28 |
EP3306688A4 (en) | 2018-08-29 |
WO2016194886A1 (ja) | 2016-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6424272B2 (ja) | 磁気抵抗素子および記憶回路 | |
CN110224058B (zh) | 磁性器件以及对磁性器件的磁性结进行写入的方法 | |
US8796796B2 (en) | Method and system for providing magnetic junctions having improved polarization enhancement and reference layers | |
KR100885184B1 (ko) | 전기장 및 자기장에 의해 독립적으로 제어될 수 있는 저항특성을 갖는 메모리 장치 및 그 동작 방법 | |
KR102264836B1 (ko) | 패키지 구조체를 포함하며 스핀 전달 토크 메모리들에서 사용될 수 있는 자기 접합들을 제공하는 방법 및 시스템 | |
US10953319B2 (en) | Spin transfer MRAM element having a voltage bias control | |
JP5578448B2 (ja) | 磁気抵抗素子及びそれを用いた不揮発性半導体記憶装置 | |
US8891290B2 (en) | Method and system for providing inverted dual magnetic tunneling junction elements | |
WO2016159017A1 (ja) | 磁気抵抗効果素子、磁気メモリ装置、製造方法、動作方法、及び集積回路 | |
EP1653475B1 (en) | Multi-bit magnetic random access memory device and method for writing the same | |
TWI452650B (zh) | 用於提供具有雙軸各向異性之磁穿隧接合元件之方法和系統 | |
US8565013B2 (en) | Storage element and storage device | |
US10439133B2 (en) | Method and system for providing a magnetic junction having a low damping hybrid free layer | |
KR102188529B1 (ko) | 스핀 전달 토크 자기 램의 응용 분야에서 사용될 수 있는 수직 자기 접합의 벌크 수직 자기 이방성 자유 층을 제공하는 방법 및 시스템 | |
KR102684723B1 (ko) | 자기접합 및 하이브리드 캡핑층을 갖는 자기장치, 이를 이용하는 자기메모리 및 자기장치의 제공방법 | |
JP2006165327A (ja) | 磁気ランダムアクセスメモリ | |
TWI701852B (zh) | 磁性接面、磁性記憶體以及將該磁性接面程式化的方法 | |
WO2020166722A1 (ja) | スピントロニクス素子及び磁気メモリ装置 | |
JP5483025B2 (ja) | 磁気メモリ素子、磁気メモリ | |
TWI624088B (zh) | 用於提供具有易錐面各向異性的磁性穿隧接面元件之方法及系統 | |
WO2019216099A1 (ja) | 磁気抵抗効果素子、磁気メモリアレイ、磁気メモリ装置及び磁気抵抗効果素子の書き込み方法 | |
EP2355142B1 (en) | Magnetic memory element and nonvolatile storage device | |
US8953366B2 (en) | Magnetic random access memory device | |
JP5472821B2 (ja) | 磁気抵抗素子の初期化方法、及び磁気抵抗素子 | |
CN117546625A (zh) | 存储装置、存储单元阵列、存储单元阵列的制作方法、磁头及电子设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171124 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180807 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181001 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181016 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181022 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6424272 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |