Magnetic tunnel resistance device (TMR) with magnesium oxide tunnel barrier layer and free layer with inset layer

Eine magnetische Tunnelwiderstandsvorrichtung (Tunneling Magnetoresistance – TMR) weist eine dunne MgO-Tunnelsperrschicht und eine freie ferromagnetische Mehrschicht auf. Die freie ferromagnetische Mehrschicht weist eine erste ferromagnetische CoFeB-Schicht, eine kubisch flachenzentrierte (face-centered-cubic-fcc) NiFe-Kompensationsschicht mit negativer Magnetostriktion und eine kubisch raumzentrierte (body-centered-cubic – bcc) NiFe-Einfugungsschicht zwischen der CoFeB-Schicht und der fcc NiFe-Kompensationsschicht auf. Eine wahlfreie ferromagnetische Nanoschicht kann sich zwischen der MgO-Sperrschicht und der CoFeB-Schicht befinden. Eine wahlfreie amorphe Trennschicht kann sich zwischen der CoFeB-Schicht und der bcc NiFe-Einfugungsschicht befinden. Die bcc NiFe-Einfugungsschicht (und die wahlfreie amorphe Trennschicht, wenn sie verwendet wird) verhindert, dass die fcc NiFe-Schicht die kristalline Bildung der MgO- und CoFeB-Schichten wahrend des Temperns negativ beeintrachtigt. Die bcc NiFe-Einfugungsschicht erhoht auch der TMR und senkt die Gilben-Dampfungskonstante der freien ferromagnetischen Mehrschicht.