基于TMR效应的磁随机存储器存储单元制备工艺研究-软件工程专业论文.docxVIP

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本论文属于 必威体育官网网址□， 在 年解密后适用本授权书。 不必威体育官网网址□。 （请在以上方框内打“√”） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 摘 要 磁随机存储器 MRAM（Magnetic Random Access Memory）是一种非易失性存储 器，其原理是利用 TMR 或 GMR 的高和低两种电阻稳态进行信息的存储。MRAM 作 为一种新型的数据存储器，与其他随机存储器相比具有许多明显的优势：高的集成 度、高速读取写入能力、重复可读写次数近乎无穷大、低功耗和高抗辐射能力以及 最为突出的非易失性。它的应用会开启固态数据信息存储技术的新时代。 本文重点研究基于 TMR 效应的磁随机存储器存储单元结构的微纳米制备工艺。 论文首先介绍了磁随机存储器存储单元功能层材料的选择，随后介绍了其存储单元 的常用工艺制备方法，并根据实验的需要对其 TMR 单元结构加以改进，设计了新的 单元结构，在此基础上，并结合实验室条件，设计了本研究拟采用的工艺制备方法， 在经过反复实验后总结出最佳工艺制备流程。通过微纳米制造平台进行工艺制备， 对制作出的样品进行物理特性测试发现每个单元都产生了明显的 TMR 效应，且磁阻 变化率在 9%~17%，测试结果表明工艺在实验上是成功的。最后对实验结果进行了 理论分析，指出了对结果造成影响的几个主要因素，并对今后存储器存储单元的制 备提出了展望。 具有 TMR 效应的 MRAM 存储单元的成功制备，为进一步深入研究 MTJ 的材料、 MTJ 新结构及 MRAM 存储单元的读写特性优化提供了切实可行的实现经验。 关键词：磁随机存储器（MRAM） 隧穿磁阻效应（TMR） 磁隧道结（MTJ） 制备工艺 Abstract Magnetic random access memory MRAM (MRAM) is a non-volatile memory, The principle of it is to store information by using both high and low resistance steady state of TMR or GMR. MRAM, as a new type of data memory, has many obvious advantages compared with other random access memory ： scalability 、 high speed read-write capability、unlimited read and write endurance、Low energy consumption、high radiation resistance and the most prominent non-volatile. Its application will open a new era of solid-state data storage technology. The thesis focuses on the micro-fabrication process for magnetic random access memory cells which have a TMR effect. The article first introduces the choice of materials of the functional layer of the magnetic random access memory cell, and then introduces the commonly used micro-fabrication process method for the storage unit. According to the need of the experiment of micro-fabrication of TMR, we