| 1 |
1
다치화 저항이 구현된 STT-MRAM(Spin Transfer Torque-Magnetic Random Access Memory) 소자에 있어서,전압을 인가하는 하부 전극 및 상부 전극; 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극에 의하여 상기 전압이 인가되면, 스핀 전달 토크(Spin Transfer Torque; STT) 현상에 의하여 변화하는 자화 상태를 갖는 적어도 하나의 자화 변화층; 및 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극에 의하여 인가되는 상기 전압과 구별되는 제어 전압을 상기 적어도 하나의 자화 변화층에 인가하는 적어도 하나의 전압 인가층을 포함하는 STT-MRAM 소자
|
| 2 |
2
제1항에 있어서,상기 적어도 하나의 자화 변화층은 상기 변화하는 자화 상태에 따라 변화하는 저항 값을 갖는 STT-MRAM 소자
|
| 3 |
3
제1항에 있어서,상기 적어도 하나의 자화 변화층은 상기 적어도 하나의 전압 인가층에 의하여 인가되는 상기 제어 전압 또는 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극에 의하여 인가되는 상기 전압 중 적어도 어느 하나에 기초하여 조절되는 자화 방향을 갖도록 멀티페로익스(multiferroics) 기술에 따라 자기전기 다강성체(magnetoelectric multiferroics)로 형성되는 자유층; 상기 자유층의 상기 자화 방향에 대한 기준 자화 방향을 제공하도록 강자성체로 형성되는 고정층; 및 상기 자유층 및 상기 고정층 사이의 터널링 자기 저항(Tunneling Magneto Resistance; TMR) 값을 도출하도록 절연체로 형성되는 절연층을 포함하는 STT-MRAM 소자
|
| 4 |
4
제3항에 있어서,상기 자유층의 자화 방향은 상기 제어 전압 또는 상기 전압 중 적어도 어느 하나에 의해 발생되는 자기장 및 전기장에 기초하여 조절되는 STT-MRAM 소자
|
| 5 |
5
제3항에 있어서,상기 적어도 하나의 자화 변화층의 상기 자화 상태는 상기 자유층의 상기 자화 방향이 조절됨에 응답하여 변화하고,상기 자유층의 상기 자화 방향은 상기 고정층의 기준 자화 방향에 기초하여 조절되는 STT-MRAM 소자
|
| 6 |
6
제3항에 있어서,상기 자기전기 다강성체는 강유전성 및 강자성을 갖는 소재로 구성되고, 상기 절연체는 금속 산화물로 구성되며, 상기 강자성체는 강자성을 갖는 소재로 구성되는 STT-MRAM 소자
|
| 7 |
7
제6항에 있어서상기 강유전성 및 강자성을 갖는 소재는 YMn, BiMn, TbMn 또는 BiFe 중 적어도 어느 하나로 구성되고, 상기 금속 산화물은 AlO 또는 MgO 중 적어도 어느 하나로 구성되며, 상기 강자성을 갖는 소재는 CoFeB, CoFe, FePt, Pt, Pd, 강자성을 갖는 소재로 이루어진 인공격자 또는 반금속(half-metal) 중 적어도 어느 하나로 구성되는 STT-MRAM 소자
|
| 8 |
8
제1항에 있어서,상기 적어도 하나의 자화 변화층에 대해, 상기 적어도 하나의 자화 변화층과 구별되는 다른 자화 변화층으로부터 발생되는 전기장을 차단하는 적어도 하나의 전기장 차단층을 더 포함하는 STT-MRAM 소자
|
| 9 |
9
다치화 저항이 구현된 STT-MRAM(Spin Transfer Torque-Magnetic Random Access Memory) 소자 구동 방법에 있어서,하부 전극 및 상부 전극을 통하여 적어도 하나의 자화 변화층으로 전압을 인가하는 단계; 적어도 하나의 전압 인가층을 통하여 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극에 의하여 인가되는 상기 전압과 구별되는 제어 전압을 상기 적어도 하나의 자화 변화층으로 인가하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 전압 인가층에 의하여 인가되는 제어 전압 또는 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극에 의하여 인가되는 상기 전압 중 적어도 어느 하나에 기초하여 스핀 전달 토크(Spin Transfer Torque; STT) 현상을 이용하여 상기 적어도 하나의 자화 변화층의 자화 상태를 변화시키는 단계를 포함하는 STT-MRAM 소자 구동 방법
|
| 10 |
10
제9항에 있어서,상기 적어도 하나의 자화 변화층의 자화 상태를 변화시키는 단계는 상기 적어도 하나의 자화 변화층에 포함되는 자유층의 자화 방향을 조절하는 단계를 포함하는 STT-MRAM 소자 구동 방법
|
| 11 |
11
제10항에 있어서,상기 자유층의 자화 방향을 조절하는 단계는 상기 자유층을 멀티페로익스(multiferroics) 기술에 따라 자기전기 다강성체(magnetoelectric multiferroics)로 형성함으로써, 상기 제어 전압 또는 상기 전압 중 적어도 어느 하나에 의해 발생되는 자기장 및 전기장에 기초하여 상기 자유층의 자화 방향을 조절하는 단계를 포함하는 STT-MRAM 소자 구동 방법
|
| 12 |
12
제11항에 있어서,상기 자유층의 자화 방향을 조절하는 단계는 상기 적어도 하나의 자화 변화층에 대해, 상기 적어도 하나의 자화 변화층과 구별되는 다른 자화 변화층으로부터 발생되는 전기장을 차단하는 단계를 포함하는 STT-MRAM 소자 구동 방법
|
| 13 |
13
제10항에 있어서,상기 자유층의 자화 방향을 조절하는 단계는 상기 적어도 하나의 자화 변화층에 포함되는 고정층의 기준 자화 방향에 기초하여 상기 자유층의 자화 방향을 조절하는 단계인 STT-MRAM 소자 구동 방법
|
| 14 |
14
제13항에 있어서,상기 적어도 하나의 자화 변화층의 자화 상태를 변화시키는 단계는 상기 자화 상태에 따라 상기 적어도 하나의 자화 변화층의 저항 값을 변화시키는 단계를 포함하고, 상기 적어도 하나의 자화 변화층의 저항 값을 변화시키는 단계는 상기 고정층의 기준 자화 방향에 기초하여 상기 자유층의 자화 방향이 조절됨에 응답하여, 상기 적어도 하나의 자화 변화층에 포함되는 절연층에서 터널링 자기 저항(Tunneling Magneto Resistance; TMR) 값을 도출하는 단계를 포함하는 STT-MRAM 소자 구동 방법
|
| 15 |
15
제9항에 있어서,상기 적어도 하나의 자화 변화층의 자화 상태가 변화함에 응답하여, 상기 변화하는 자화 상태 각각에 대응하는 보안 키를 설정하는 단계; 및 상기 설정된 보안 키에 기초하여 보안 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 STT-MRAM 소자 구동 방법
|
