Materiaal exploratie voor geavanceerde MRAM

Zowel VCMA als SOT werden gedemonstreerd op het 300mm platform van imec. Het probleem van veldvrij schakelen is opgelost door het ontwerp en de integratie van apparaten, b.v. gebogen SOT-lijnen en geïntegreerde harde magneten. Deze beperken echter de schaalbaarheid van de technologie. Bovendien zijn de stroomdichtheden die nodig zijn voor SOT veel te groot, terwijl de VCMA-coëfficiënt te klein is om de bruikbaarheid ervan te beperken. Om deze problemen op te lossen, hebben we 3 klassen materialen gekozen: 1) Synthetische antiferromagneet (SAF) - ‘Macroscopische’ compensatie van 2 gekoppelde magnetische lagen 2) Ferrimagneet - Twee tegengestelde atomaire subroosters met een verschillend en variabel moment 3) Antiferromagneet - Antiparallel gekoppelde, volledig gecompenseerde atoommomenten Over het algemeen is de belangrijkste uitdaging om een van deze materiaalsets mogelijk te maken de integratie met de MTJ met behoud van de gewenste eigenschappen van het nieuwe materiaal, zonder die van de MTJ te verslechteren. Hoewel het een breed vakgebied is, zijn de algemene benaderingen om deze mogelijk te maken, evenals hun voordelen, vergelijkbaar. Dit vereist een volledige studie, van het ontwikkelen en karakteriseren van het stand-alone materiaal tot het begrijpen hoe het de lokale omgeving van de MTJ magnetisch en structureel beïnvloedt. Ten slotte zou integratie in een apparaat voor schakeldynamiek nodig zijn voor een volledige beoordeling.