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ST-MRAM类别及发展由来
来源：宇芯有限公司 日期：2020-01-14 10:05:14
基于TMR和巨大隧穿磁阻（Giant TRM，TMR＞100%）效应，总共衍生出两代主要的MRAM器件类型（图5）：第一代是磁场驱动型MRAM，即通过电流产生的磁场驱动存储单元的磁矩进行写入操作，典型代表有星型MRAM（astroid-MRAM）和嵌套型MRAM（toggle-MRAM）；第二代是电流驱动型自旋转移矩MRAM（Spin Transfer Torque MRAM，ST-MRAM），即通过极化电流对存储单元进行写入操作。
1996年，Slonczewski和Berger从理论上预测了一种被称为自旋转移矩的纯电学的磁隧道结写入方式，其基本原理如图8所示，当电流从参考层流向自由层时，首先获得与参考层磁化方向相同的自旋角动量，该自旋极化电流进入自由层时，与自由层的磁化相互作用，导致自旋极化电流的横向分量被转移，由于角动量守恒，被转移的横向分量将以力矩的形式作用于自由层，迫使它的磁化方向与参考层接近， 该力矩被称为自旋转移矩。
对于相反方向的电流，参考层对自旋的反射作用使自由层磁化获得相反的力矩，因此被写入的磁化状态由电流方向决定。
自旋转移矩依靠电流实现磁化翻转，写入电流密度大概在106~107A/cm2之间，而且写入电流的大小可随工艺尺寸的缩小而减小，克服了传统磁场写入方式的缺点，因而被广泛认为是实现磁隧道结的纯电学写入方式的最佳候选。
随着自旋转移矩效应的发现以及材料和结构的优化，基于自旋转移矩效应的STT-MRAM器件应运而生。自从自旋转移矩效应被证实以来，一方面研究人员通过大量的努力尝试降低磁化反转的临界电流，增加热稳定性；另一方面Sony、Renesas、Samsung、Everspin等多家公司也在积极研发STT-MRAM.我司everspin代理不同容量的MRAM产品。
关键词：ST-MRAM
1996年，Slonczewski和Berger从理论上预测了一种被称为自旋转移矩的纯电学的磁隧道结写入方式，其基本原理如图8所示，当电流从参考层流向自由层时，首先获得与参考层磁化方向相同的自旋角动量，该自旋极化电流进入自由层时，与自由层的磁化相互作用，导致自旋极化电流的横向分量被转移，由于角动量守恒，被转移的横向分量将以力矩的形式作用于自由层，迫使它的磁化方向与参考层接近， 该力矩被称为自旋转移矩。
对于相反方向的电流，参考层对自旋的反射作用使自由层磁化获得相反的力矩，因此被写入的磁化状态由电流方向决定。
图1（a）自旋转移矩原理示意图；（b）自旋转移矩对磁动力学的作用图解
自旋转移矩依靠电流实现磁化翻转，写入电流密度大概在106~107A/cm2之间，而且写入电流的大小可随工艺尺寸的缩小而减小，克服了传统磁场写入方式的缺点，因而被广泛认为是实现磁隧道结的纯电学写入方式的最佳候选。
随着自旋转移矩效应的发现以及材料和结构的优化，基于自旋转移矩效应的STT-MRAM器件应运而生。自从自旋转移矩效应被证实以来，一方面研究人员通过大量的努力尝试降低磁化反转的临界电流，增加热稳定性；另一方面Sony、Renesas、Samsung、Everspin等多家公司也在积极研发STT-MRAM.我司everspin代理不同容量的MRAM产品。
关键词：ST-MRAM
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宇芯有限公司自成立以来，我们专注于代理国内外各大知名品牌的半导体元器件，代理品牌有NETSOL、JSC、everspin、来杨Lyontek、ISSI、CYPRESS等多个品牌总代理资质，主要产品线为sram、mram、psram等其他存储器芯片，致力于为客户提供具有竞争优势的产品，是一家专业提供存储方案解决商。
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