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MRAM的優(yōu)異性能使它能較快取代目前廣泛采用的DRAM內(nèi)存及EEPROM閃存，作為新一代計(jì)算機(jī)的內(nèi)存。MRAM目前是新一代計(jì)算機(jī)內(nèi)存的最佳候選者，但不是唯一的，與它同期并存的還有FRAM(鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）和OUM(Ovshinsky電統(tǒng)一隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)，三者科技內(nèi)涵各有所長(zhǎng),市場(chǎng)預(yù)測(cè)尚難預(yù)料。本篇文章Everspin MRAM代理商宇芯電子要介紹的是關(guān)于非易失性MRAM的單元結(jié)構(gòu)。 MRAM器件的結(jié)構(gòu) 一個(gè)二維MRAM存儲(chǔ)陣列如圖1所示,可見MRAM器件是由相互正交的字線和位線組成刪格,每個(gè)MRAM單元位于字線和位線的交叉點(diǎn)(即格點(diǎn)）處。通過每條字線和每條位線的編碼可對(duì)器件中某個(gè)特定的MRAM單元尋址并進(jìn)行數(shù)據(jù)寫人或讀出的操作及程序運(yùn)行。 圖1二維MRAM單元存儲(chǔ)陣列 圖2 MRAM存儲(chǔ)單元(寫‘0’態(tài)) MRAM單元的結(jié)構(gòu) MRAM單元的結(jié)構(gòu)如圖2所示，它由四層薄膜組成,各層的作用自上而下依次簡(jiǎn)述如下: 第一層自由層:是存儲(chǔ)信息的磁性薄膜，寫入的磁場(chǎng)方向可與圖中的箭頭方向相同或相反; 第二層隔離層:是厚度僅有1~2 nm的非磁性薄膜,它對(duì)自旋取向不同的電子有隧穿勢(shì)壘效應(yīng); 第三層釘扎層:是MRAM單元中磁場(chǎng)具有固定方向的薄膜， 第四層交換層:是反鐵磁質(zhì)薄膜。在MRAM存儲(chǔ)單元與外電路交換信息時(shí),確保釘扎層磁場(chǎng)方向不變。 前三層膜將一層非磁性薄膜夾在兩層磁性薄膜之間,這樣組成的三層結(jié)構(gòu)一般稱為自旋閥或隧穿磁阻結(jié)(TMJTunneling Magneto-resistive Junction)。它對(duì)MRAM單元的存儲(chǔ)功能起重要作用，例如寫‘0’或?qū)憽?'。 |
