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MRAM熱輔助寫入 為實現20nm以下工藝所必需

—— 兼顧低開關電流和高穩定性
作者: 時間:2011-11-04 來源:SEMI 收藏

  法國研究機構SPINTEC與開發技術的Crocus Technology共同開發出了將熱輔助切換(Thermally Assisted Switching:TAS)用于垂直磁化方式MTJ元件的STT-技術。并在2011年10月31日于美國亞利桑那(Arizona)州斯科茨戴爾(Scottsdale)開幕的磁技術國際會議“56th MMM”的首日進行了發布。

本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/125480.htm

  TAS技術是一項邊用加熱器對MTJ元件存儲層進行加熱,邊寫入數據的技術。對存儲層進行加熱后,矯頑力會下降,從而可輕松寫入數據。介質在存儲層中冷卻后,矯頑力會再次提高,數據穩定性也會隨之提高。TAS技術基本上是一項與硬盤(HDD)熱輔助存儲相同的技術。

  需要TAS技術的原因是,兼顧低開關電流和高穩定性是推進定標(Scaling)所必需的。此次SPINTEC等采用了Sy(Pt/Co)/CoFeB/MgO/CoFeB/(Pd/Co)構成的垂直磁化方式MTJ元件,工作原理采用STT(自旋注入式磁化反轉)方式。MTJ元件的工作溫度范圍為-30℃~+85℃,不過寫入時由于利用TAS技術,因此會加熱至175℃。

  據介紹,此次通過采用TAS技術,可以將熱穩定性指標Δ提高至73,同時將切換時的電流密度(JC)降至4.6×106。SPINTEC等自信地表示,“通過組合使用STT方式和TAS,對于以下工藝的MRAM,也可以實現業界最出色的Δ/JC”。不過,MR比目前只有10~20%。SPINTEC等表示,“今后將進行改進,以把MR比提高至100%左右”。



關鍵詞: MRAM 20nm

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