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기판 상에 형성된 전극;상기 전극 상에 형성되고, 스핀 궤도 토크에 따라 자구벽 이동이 발생하는 자유층;상기 자유층 상에 형성된 비자기재료인 터널 장벽층;상기 터널 장벽층 상에 형성되고, 자화 방향이 고정된 제1 고정층;상기 제1 고정층 상에 형성된 스페이서층; 및 상기 스페이서층 상에 형성된 제2 고정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀 시냅스 소자
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제1항에 있어서,상기 자유층은 Co, Fe, Pd, Ni, Mn 및 이의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀 시냅스 소자
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제2항에 있어서,상기 자유층은 CoFeB, CoNi 및 CoPd로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 스핀 시냅스 소자
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제1항에 있어서, 상기 터널 장벽층은 금속산화물이고, 상기 금속산화물은 HfO2, ZrO2, AlOx, SiO2, MgO 및 Ta2O3로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 스핀 시냅스 소자
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제1항에 있어서,상기 제1 고정층 및 상기 제2 고정층은 Co, Fe, Pd, Ni, Mn 및 이의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀 시냅스 소자
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제1항에 있어서,상기 스페이서층은 Ta, Cu, Ru 및 W로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 스핀 시냅스 소자
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7
기판 상에 형성된 중금속으로 구성된 전극, 상기 전극 상에 형성된 자유층, 상기 자유층 상에 형성된 터널 장벽층, 상기 터널 장벽층 상에 형성된 제1 고정층, 상기 제1 고정층 상에 형성된 스페이서층 및 상기 스페이서층 상에 형성된 제2 고정층을 포함하는 스핀 시냅스 소자에 있어서,상기 전극의 장축 방향으로 자기장을 가하는 단계;상기 자기장의 방향과 반대 방향으로 펄스 파워를 가하는 단계;상기 펄스 파워에 의한 단계적인 상기 자구벽의 이동으로 인해 상기 스핀 시냅스 소자의 자기 저항값이 단계적으로 증가하는 단계; 및상기 자기 저항값이 포화가 되고, 상기 자유층의 자화 방향이 상기 고정층의 자화방향과 반대 방향으로 형성된 단계를 포함하는 스핀 시냅스 소자의 동작 방법
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제7항에 있어서, 상기 자기 저항값이 단계적으로 증가하는 단계 이후에, 상기 펄스 파워가 누적된 상태의 확인을 위해 상기 스핀 시냅스 소자의 자기 저항값을 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀 시냅스 소자의 동작 방법
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제7항에 있어서,상기 자기 저항값이 최대가 되고, 상기 자유층의 자화 방향이 상기 고정층의 자화방향과 반대 방향으로 형성된 단계이후에,상기 스핀 시냅스 소자에 펄스 파워의 방향과 동일 방향으로 자기장을 가하는 단계;상기 펄스 파워와 동일 방향으로 인가되는 자기장에 의해 상기 자구벽의 이동으로 인해 상기 스핀 시냅스 소자의 자기 저항값이 단계적으로 감소하는 단계; 및상기 자기 저항값이 최소가 되고, 상기 자유층의 자화 방향이 상기 고정층의 자화방향과 동일 방향으로 형성된 단계를 더 포함하는 스핀 시냅스 소자의 동작 방법
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10
제9항에 있어서, 상기 자기 저항값이 단계적으로 감소하는 단계 이후에, 상기 펄스 파워가 누적된 상태의 확인을 위해 상기 스핀 시냅스 소자의 자기 저항값을 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀 시냅스 소자의 동작 방법
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