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MRAM的優異性能使它能較快取代目前廣泛采用的DRAM內存及EEPROM閃存，作為新一代計算機的內存。MRAM目前是新一代計算機內存的最佳候選者，但不是唯一的，與它同期并存的還有FRAM(鐵電隨機存取存儲器）和OUM(Ovshinsky電統一隨機存取存儲器)，三者科技內涵各有所長,市場預測尚難預料。本篇文章Everspin MRAM代理商宇芯電子要介紹的是關于非易失性MRAM的單元結構。 MRAM器件的結構 一個二維MRAM存儲陣列如圖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MRAM單元位于字線和位線的交叉點(即格點）處。通過每條字線和每條位線的編碼可對器件中某個特定的MRAM單元尋址并進行數據寫人或讀出的操作及程序運行。 圖1二維MRAM單元存儲陣列 圖2 MRAM存儲單元(寫‘0’態) MRAM單元的結構 MRAM單元的結構如圖2所示，它由四層薄膜組成,各層的作用自上而下依次簡述如下: 第一層自由層:是存儲信息的磁性薄膜，寫入的磁場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,它對自旋取向不同的電子有隧穿勢壘效應; 第三層釘扎層:是MRAM單元中磁場具有固定方向的薄膜， 第四層交換層:是反鐵磁質薄膜。在MRAM存儲單元與外電路交換信息時,確保釘扎層磁場方向不變。 前三層膜將一層非磁性薄膜夾在兩層磁性薄膜之間,這樣組成的三層結構一般稱為自旋閥或隧穿磁阻結(TMJTunneling Magneto-resistive Junction)。它對MRAM單元的存儲功能起重要作用，例如寫‘0’或寫‘1'。 |
