本文關(guān)鍵詞：STT-MRAM存儲(chǔ)器的研究進(jìn)展

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【摘要】：基于自旋轉(zhuǎn)移矩的磁性隨機(jī)存儲(chǔ)器(Spin Transfer Torque-Based Magnetoresistive RAM,STT-MRAM)具有非易失性、可無(wú)限擦寫和快速寫入等優(yōu)點(diǎn)而有望成為下一代低功耗通用存儲(chǔ)器.尤其是近年來(lái)STT-MRAM商用芯片的成功問(wèn)世進(jìn)一步推動(dòng)了該器件的研究與應(yīng)用.本文首先闡述了MRAM的基本原理與發(fā)展歷程,著重介紹了寫入技術(shù)的演變以及磁各向異性的改善.然后總結(jié)了近期在3個(gè)領(lǐng)域的研究成果:(1)學(xué)術(shù)界開(kāi)展了大量研究以探討制備工藝和器件結(jié)構(gòu)等因素對(duì)界面垂直磁各向異性的影響;(2)CoFeB-MgO雙界面結(jié)構(gòu)被提出,該結(jié)構(gòu)在不增大寫入電流的前提下增強(qiáng)了磁隧道結(jié)的熱穩(wěn)定性勢(shì)壘;(3)新興的自旋軌道矩寫入方式引起了廣泛的關(guān)注,該技術(shù)有望解決傳統(tǒng)自旋轉(zhuǎn)移矩所面臨的速度瓶頸和勢(shì)壘擊穿風(fēng)險(xiǎn).最后,本文扼要地介紹了STT-MRAM在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的最新進(jìn)展.
【作者單位】： 北京航空航天大學(xué)費(fèi)爾北京研究院;北京航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 垂直磁各向異性 自旋轉(zhuǎn)移矩 自旋軌道矩 雙界面磁隧道結(jié) 磁性隨機(jī)存儲(chǔ)器 低功耗 非易失
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(編號(hào):61571023,61501013,61471015) 國(guó)家科技部國(guó)際科技合作與交流項(xiàng)目項(xiàng)目(編號(hào):2015DFE12880) 中國(guó)博士后科學(xué)基金(編號(hào):2015M570024) 北京市科委項(xiàng)目(編號(hào):D15110300320000)資助
【分類號(hào)】：TP333
【正文快照】： 1引言 存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,對(duì)計(jì)算機(jī)的速度、集成度和功耗等都有決定性的影響.然而,目前的存儲(chǔ)器難以同時(shí)兼顧各項(xiàng)性能指標(biāo),例如,硬盤的存儲(chǔ)容量較高(可達(dá)1.3 Tb/in2)[1],但訪問(wèn)速度極慢(通常為微秒級(jí)).緩存則相反,具有高速和低集成度的特點(diǎn).為充分發(fā)揮

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