Спосіб створення комірки магнітної пам’яті

Реферат: Спосіб створення комірки магнітної пам'яті належить до області електрофізичних методів створення елементів магнітної пам'яті з метою покращення їх електрофізичних характеристик та може бути застосований у всьому спектрі приладів, що використовують електронну магнітну пам'ять, основою якої є структура з магнітним тунельним переходом (MTJ-структура). В способі створення комірки магнітної пам'яті шляхом формування системи, що включає основну структуру (MTJ-структуру), основну структуру формують так, що вона має вольт-амперну характеристику (ΒΑΧ) з від'ємним диференційним опором. За допомогою запропонованого способу створення комірки магнітної пам'яті досягається підвищення надійності комірки магнітної пам'яті. UA 105875 C2 (12) UA 105875 C2 UA 105875 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Спосіб належить до області електрофізичних методів створення елементів магнітної пам'яті з метою покращення їх електрофізичних характеристик та може бути застосований у всьому спектрі приладів, що використовують електронну магнітну пам'ять (мобільні телефони, цифрові фотоапарати та камери, комп'ютерна техніка тощо), основою якої є MTJ-структура. Відомий спосіб створення комірки магнітної пам'яті [United States Patent US 2011/0129946 Al, H01L 21/00 (2006.01), 2011-06-02] на основі MTJ-структури, для чого на поліровану поверхню монокристалічної підкладки послідовно напилюють шари феромагнітного матеріалу, між якими розміщують шар діелектрика. Недоліком відомого способу є мале значення величини тунельного магнітоопору, яке є недостатнім для надійного зчитування інформації з комірки пам'яті. Найбільш близьким за технічною суттю та результатом, що досягається, до способу, що заявляється, є спосіб створення комірки магнітної пам'яті [Proposal and experimental demonstration of magnetic tunnel junction connected in parallel with tunnel diode // T. Uemura, S. Honma, T. Marukame and M. Yamamoto. - Electronics Letters, Vol. 39, No. 21, October 2003], в якому формують дві структури: основну - структуру з магнітним тунельним переходом (MTJструктуру) та додаткову - структуру з від'ємним диференційним опором (типу тунельного діоду), поєднують ці обидві структури між собою паралельно або послідовно, що дозволяє суттєво підвищити магнітний опір та надійність зчитування інформації з комірки пам'яті. Недоліком відомого способу є наявність додаткової структури та її фізичних зв'язків з основною, що значно підвищує трудомісткість процесу створення комірки магнітної пам'яті та знижує її надійність. В основу винаходу поставлена задача розробити спосіб створення комірки магнітної пам'яті шляхом напилювання шару діелектрика у середовищі, з якого він насичується легуючими елементами, що утворюють в забороненій зоні діелектрика додаткові енергетичні зони провідності, внаслідок чого основна структура (MTJ-структура) має вольт-амперну характеристику (ΒΑΧ) з від'ємним диференційним опором, що забезпечує підвищення надійності комірки магнітної пам'яті. Поставлена задача вирішується тим, що в способі створення комірки магнітної пам'яті, що включає формування основної структури (MTJ-структури), згідно з винаходом, формують основну структуру послідовним нанесенням шарів феромагнітного матеріалу, між якими напилюють шар діелектрика у середовищі, з якого він насичується легуючими елементами, що утворюють в забороненій енергетичній зоні діелектрика додаткові енергетичні зони провідності. Запропонований спосіб реалізується наступним чином. Приклад. На полірованій поверхні підкладки, наприклад, з ситалу, формували основну структуру (MTJ-структуру), а саме, послідовно наносять, наприклад, електронно-променевим напилюванням шари (наприклад, товщиною 25 нм та 45 нм) феромагнітного матеріалу, наприклад заліза, між якими розміщували шар (наприклад, товщиною 7 нм) діелектрика, наприклад оксиду магнію, причому напилення діелектрика проводять в середовищі, наприклад, метану, з якого діелектрик насичується легуючими елементами, наприклад вуглецем, що утворює в забороненій енергетичній зоні, якою є діелектричний шар MTJ-структури, додаткові енергетичні зони провідності, які дозволяють сформувати MTJ-структуру з ΒΑΧ, що має ділянку з від'ємним диференційним опором (див. креслення). Реалізація способу пояснюється кресленням, де наведено ΒΑΧ основної структури (MTJструктури). Таким чином, запропонований спосіб створення комірки магнітної пам'яті на основі MTJструктури забезпечує формування в ній ΒΑΧ з від'ємним диференційним опором і дозволяє підвищити надійність такої комірки за рахунок уникнення створення в ній додаткової структури та фізичних зв'язків між нею та основною структурою. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб створення комірки магнітної пам'яті, що включає формування структури з магнітним тунельним переходом (MTJ-структуру), який відрізняється тим, що формують структуру послідовним нанесенням шарів феромагнітного матеріалу, між якими напилюють шар діелектрика у середовищі, з якого він насичується легуючими елементами, що утворюють в забороненій енергетичній зоні діелектрика додаткові енергетичні зони провідності. 1 UA 105875 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2