強磁性トンネル接合素子と負性抵抗素子からなるMRAMセルの提案と動作実証

摘要

強磁性トンネル接合 (MTJ) と負性抵抗DR) 素子を並列および直列に接続した二種類の新規Mセルを提案し，その基本動作をシミュレーションならびに実験により実証した．NDR素子により，MTJ素子の平行時と反平行時の磁気抵抗 (MR) 比を増大させることができる．MTJ素子としてCoFe／AlO{sub}xからなる二重トンネル接合素子を，NDR素子としてGaAsバンド間トンネルダイオードを用いた上記提案のMRAMセルを試作し，そのMR 比を評価した．その結果，実効的なMR比がMTJ素子単独の場合の15％から最大890％にまで飛躍的に増大できることを確認した．さらに，単体としてのTMR比が30％以上のMTJを用いることにより十分な動作マージンが確保できることを示した．