一种抑制回退切换的混合STT-SOT磁存储器写入方法及器件

本发明公开了一种抑制回退切换的混合自旋转移矩‑自旋轨道矩（STT‑SOT）磁随机存储器（MRAM）写入方法及器件，涉及自旋电子学中的磁随机存储器技术领域。器件包含自上而下垂直堆叠的参考层、势垒层、自由层及重金属轨道层；自由层、势垒层和参考层构成磁隧道结（MTJ），其中STT电流的正负用于决定自由层中磁化翻转的目标方向；重金属轨道层用于产生SOT自旋流，作为自由层垂直磁化反向过程中的主要面内驱动力。不同于通过面内辅助磁场打破对称性的写入方式，本发明对MRAM器件协同施加SOT和STT电流，在不依赖外加面内辅助磁场的情况下，实现自由层磁化的确定性写入，并在SOT写入脉冲结束后的磁化弛豫阶段抑制回退切换，从而降低误码率。器件采用MTJ与自旋流产生层共面结构，简化刻蚀工艺，提升工艺容差和器件良率。在阵列结构中，同一行多个存储单元可共用SOT写线，有利于减少单元级独立SOT选通晶体管、减小存储单元面积并提高阵列集成密度。该方法适用于高性能SOT‑MRAM，并兼容现有半导体工艺。