非易失性存储器MRAM工作原理技术

宇芯电子

MRAM是一种使用电子自旋来存储信息的存储技术。非易失性MRAM具有成为通用存储器的潜力，能够将存储存储器的密度与SRAM存储器的速度结合在一起并同时始终保持非易失性和高能效。MRAM存储芯片可以抵抗高辐射及可以在极端温度条件下运行并且可以防篡改。本篇文章everspin代理介绍关于MRAM的工作原理技术。

MRAM芯片中的数据是由磁存储元件存储。这些元素是由两块铁磁板组成的，两块铁磁板之间隔着一层薄薄的绝缘层，每一块铁磁板都能保持磁化。这种结构被称为磁隧道结(MTJ)。两块极板中的一块是在制造期间被设置为特定极性的永磁体;另一块板的磁化率可以随存储的数据进行改变。瑞萨电子最近增加了MRAM器件，该器件使用了一种基于垂直磁隧道结(p-MTJ)的专有自旋转移扭矩MRAM (STT-MRAM)。p-MTJ包括固定且不可改变的磁层、电介质阻挡层和可改变的铁磁存储层。

在编程操作中，根据p-MTJ元素的电流方向，存储层的磁场方向从平行状态(低电阻状态“0”)电切换到反平行状态(高电阻状态“1。这两种不同的电阻状态用于数据存储和感测。