大面積二維磁性材料的制備及居里溫度調(diào)控*

王海宇 劉英杰 尋璐璐 李競 楊晴田祺云 聶天曉? 趙巍勝

1) (北京航空航天大學(xué)集成電路科學(xué)與工程學(xué)院, 費(fèi)爾北京研究院, 空天信自旋電子工業(yè)和信息化部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100191)

2) (北京航空航天大學(xué)高等理工學(xué)院, 北京 100191)

1 引 言

基于半導(dǎo)體器件的超大規(guī)模集成電路是整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ), 它直接推動(dòng)消費(fèi)類電子、計(jì)算機(jī)、航空航天及國防信息化等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展.然而, 隨著傳統(tǒng)半導(dǎo)體的發(fā)展, 其特性和工藝都遇到了瓶頸, 更先進(jìn)的制程工藝使其逐漸逼近出現(xiàn)量子限制效應(yīng)的臨界點(diǎn), 集成電路的發(fā)展之路變得不再明朗.因此, 許多研究機(jī)構(gòu)都在致力于從材料、器件到系統(tǒng)的各個(gè)層面探究突破集成電路性能瓶頸的方案, 其中自旋電子學(xué)有望超越當(dāng)前硅基集成電路技術(shù), 實(shí)現(xiàn)低功耗、智能化、高速度、高集成度和非易失性的新型電子器件, 成為國際上的研究熱點(diǎn).其中, 與CMOS工藝兼容的非易失自旋電子器件—磁隧道結(jié)(magnetic tunnel junction, MTJ)具有降低芯片的靜態(tài)功耗、實(shí)現(xiàn)存算一體、抗高能離子輻照以及提高系統(tǒng)的可靠性等諸多優(yōu)勢(shì)[1—5],被認(rèn)為是取代傳統(tǒng)存儲(chǔ)器的關(guān)鍵技術(shù)之一, 獲得了學(xué)術(shù)界及產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注[6—10].因此, 加速推進(jìn)MTJ在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及計(jì)算方面的應(yīng)用, 對(duì)超大規(guī)模集成電路在“后摩爾時(shí)代”克服性能瓶頸具有重大意義.然而, 隨著基于MTJ的新型存儲(chǔ)器的發(fā)展,很多新技術(shù)諸如自旋轉(zhuǎn)移矩和自旋軌道矩在讀寫速度、功耗和耐久性等方面仍存在著亟待……