国立清华大学台湾国立科技大学 溅射技术已经广泛用于薄膜沉积
在溅射枪下,通过沉积、光刻、蚀刻等方法制造的带有图案化器件的8英寸晶片
显示了
信用:台湾NTHU中小企业 磁阻随机存取存储器(MRAM)是下一代数字技术的首选
然而,高效和有效地操纵MRAM具有挑战性
台湾国立清华大学(NTHU)的跨学科研究团队
材料科学与工程系赖志煌教授
物理系的林秀豪现在取得了突破
通过添加一层只有几纳米厚的铂,他们的设备产生自旋电流来随意切换被钉扎的磁矩——这是一项前所未有的任务
为了更快的读写速度、降低功耗并在停电时保留数据,MRAM尤其有前途
目前,数字设备中的信息处理主要是使用动态随机存取存储器(DRAM)来执行的,但是当减小尺寸时,它消耗大量的功率并且面临严重的障碍
动态随机存取存储器利用电子的电荷
“但是电子既有电荷又有自旋,”赖说
"为什么不能用电子自旋来操纵MRAM?"为了将这一想法付诸实践,赖和林与博士生、杨组成了一个跨学科的研究团队
林解释说的结构就像一个三明治
上层由一个自由翻转的磁铁组成,用于数据计算,而底层由一个固定的磁铁组成,负责数据存储
这两层由氧化层隔开
挑战是通过电的方式来切换这些层
经过一系列实验后,他们发现铂纳米薄层取得了成功
由于自旋轨道相互作用,电流首先驱动电子自旋的集体运动
然后,自旋电流有效且精确地切换钉扎磁矩
自旋电流(黄色类电路径)通过铁磁(调频,蓝色区域)/反铁磁(原子力显微镜,红色区域)双层结构(箭头表示磁矩方向)
铁磁矩和反铁磁矩(交换偏置)都可以切换(中间部分:切换;上部:已经切换;下部:待切换)
信用:台湾NTHU中小企业 近年来,一直在推动跨学科合作,如材料专家赖和物理学家林进行的研究
包括TSMC、英特尔和三星在内的主要国际公司都在追求MRAM技术
高密度的大规模生产很可能在今年某个时候开始,赖和林领导的研究团队在这一进展中发挥了关键作用
研究小组目前正在将他们的突破性发现扩展到其他结构,他们的发现有望对记忆技术的发展产生重大影响
在赖看来,技术的发展将对世界半导体工业的未来增长和发展产生决定性的影响
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