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전기전도성 기저전극에 있어서,전기전도성 기저전극(10)에 구비되는 양(+) 전극과 음(-) 전극을 갖는 두 개의 기록선(10a, 10b)에 좌, 우 각 면이 접촉하도록 배치되는 압전층(20)과;상기 압전층(20)의 하부에 배치되고 양(+) 전극과 음(-) 전극을 분리시키도록 이루어지는 절연층(30)과;상기 절연층(30)의 상부에 배치되는 수평방향과 수직방향의 자화상태를 가지는 자유 강자성층(40)과; 상기 자유 강자성층(40)의 상부에 배치되는 비 자성층(50)과;상기 비 자성층(50)의 상부에 배치되는 고정 강자성층(60)과;상기 고정 강자성층(60)의 상부에 배치되는 반 강자성층(70)과;서로 수직한 두 개의 전기전도성 판독선(80); 및상기 두 개의 전기전도성 판독선(80) 중 어느 하나의 판독선(80a)이 상기 고정 강자성층(60)의 상부에 배치되고, 다른 하나의 판독선(80b)이 상기 양(+) 전극의 전기전도성 기저전극(10) 절연층(30) 상부에 배치되게 이루어져 기록과 판독이 각각 독립적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자
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제1항에 있어서, 상기 전기전도성 기저전극(10)이 Si기판 위에 SrRuO3의 금속산화 전극층이 증착되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자
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제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전기전도성 기저전극(10)과 절연층(30)과 압전층(20) 및 Si 기판이 상호 격자 불일치를 최소화하여 에피 성장을 가능하게 하는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자
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제3항에 있어서, 상기 전기전도성 기저전극(10)의 각 기록선(10a, 10b)이 절연층(30)에 의하여 절연되고, 각 기록선(10a, 10b)의 측면을 사이에 두고 절연층(30)이 배열되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자
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제1항에 있어서, 상기 절연층(30)이 SrTiO3로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자
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제1항에 있어서, 상기 압전층(20)이 PZT계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자
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제6항에 있어서, 상기 압전층(20)이 PLZT, BLT, SBT계 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자
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제1항에 있어서, 상기 자유 강자성층(40)이 Co와 Pd의 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자
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제8항에 있어서, 상기 자유 강자성층(40)이 Co, Fe, Ni, Tb로 구성되는 A군과 Co, Fe, Ni, C로 구성되는 B군과 Sm, Dy, Tb로 구성되는 C군의 합금 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자
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제1항에 있어서, 상기 비 자성층(50)이 Cu와 Ru의 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자
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제1항에 있어서, 상기 고정 강자성층(60)이 Ni와 Fe의 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자
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제11항에 있어서, 상기 고정 강자성층(60)이 Co와 Pd의 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자
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제11항에 있어서, 상기 고정 강자성층(60)이 Co, Fe, Ni, Tb로 구성되는 A군과 Co, Fe, Ni, C로 구성되는 B군과 Sm, Dy, Tb로 구성되는 C군의 합금 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자
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제11항에 있어서, 상기 고정 강자성층(60)이 Pt와 Mn 및 인공 반강자성체로 대체되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자
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15
제1항에 있어서, 상기 반 강자성층(70)이 Pt와 Mn의 합금박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자
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16
제15항에 있어서, 상기 반 강자성층(70)이 Co와 Fe의 합금박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자
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제1항에 있어서, 상기 두 개의 전기 전도성 판독선(80a, 80b)이 Cu로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자
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MRAM 소자에 양(+) 전극과 음(-) 전극으로 이루어지는 각 기록선(10a, 10b)에 전압을 인가하는 단계(S1-1)와, 상기 각 기록선(10a, 10b)이 교차하는 지점의 압전층(20)에 전기장이 형성되는 단계(S1-2)와, 상기 압전층(20)에 발생되는 전기장에 의하여 압전층(20)에 변형이 유도되는 단계(S1-3)와, 상기 압전층(20)에 유도된 변형에 의하여 압전층(20)의 상부에 배치되는 자유 강자성층(40)이 수평자화 상태에서 수직자화 상태로 변하는 단계(S1-4), 및 상기 자유 강자성층(40)에서 발생되는 자화변화가 기록되는 단계(S1-5)를 포함하는 기록 과정과;상호 직각으로 이루어지는 수직방향의 두 개의 전기전도성 판독선(80a, 80b) 중 어느 하나의 판독선(80a)에 전류를 인가하는 단계(S2-1)와, 인가된 전류가 반 강자성층(70), 고정 강자성층(60), 비 자성층(50), 자유 강자성(40)에 순차적으로 전송되는 단계(S2-2)와, 전송되는 전류를 경험하는 저항이 자유 강자성층(40)과 고정 강자성층(60)의 상대적인 자화방향에 따라 변화하는 단계(S2-3), 및 상기 자유 강자성층(40)에 발생되는 자화상태가 판독되는 단계(S2-4)를 포함하는 판독 과정으로 이루어져 MRAM 소자에 기록을 위해 마련된 상기 두 개의 기록선(10a, 10b)과 MRAM 소자에 판독을 위해 마련된 두 개의 판독선(80a, 80b)에 의하여 기록 및 판독이 각각 독립적으로 수행되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자를 이용한 정보의 기록 및 판독 방법
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MRAM 소자에 양(+) 전극과 음(-) 전극으로 이루어지는 각 기록선(10a, 10b)에 전압을 인가하는 단계(S1-1)와, 상기 각 기록선(10a, 10b)이 교차하는 지점의 압전층(20)에 전기장이 형성되는 단계(S1-2)와, 상기 압전층(20)에 발생되는 전기장에 의하여 압전층(20)에 변형이 유도되는 단계(S1-3)와, 상기 압전층(20)에 유도된 변형에 의하여 압전층(20)의 상부에 배치되는 자유 강자성층(40)이 수평자화 상태에서 수직자화 상태로 변하는 단계(S1-4), 및 상기 자유 강자성층(40)에서 발생되는 자화변화가 기록되는 단계(S1-5)를 포함하는 기록 과정과;상호 직각으로 이루어지는 수직방향의 두 개의 전기전도성 판독선(80a, 80b) 중 어느 하나의 판독선(80a)에 전류를 인가하는 단계(S2-1)와, 인가된 전류가 반 강자성층(70), 고정 강자성층(60), 비 자성층(50), 자유 강자성(40)에 순차적으로 전송되는 단계(S2-2)와, 전송되는 전류를 경험하는 저항이 자유 강자성층(40)과 고정 강자성층(60)의 상대적인 자화방향에 따라 변화하는 단계(S2-3), 및 상기 자유 강자성층(40)에 발생되는 자화상태가 판독되는 단계(S2-4)를 포함하는 판독 과정으로 이루어져 MRAM 소자에 기록을 위해 마련된 상기 두 개의 기록선(10a, 10b)과 MRAM 소자에 판독을 위해 마련된 두 개의 판독선(80a, 80b)에 의하여 기록 및 판독이 각각 독립적으로 수행되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 전압제어 자화반전 기록방식의 MRAM 소자를 이용한 정보의 기록 및 판독 방법
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