当前位置:化工机械设备网>新闻首页>技术前沿

半导体所垂直自旋器件的全电写入和硅基集成研究取得新进展

2026-03-27 08:58:45中国科学院半导体研究所阅读量:19420

我要评论


  基于自旋轨道矩(Spin-orbit torque)效应的第三代自旋芯片有望突破传统半导体芯片速度和功耗面临的物理极限,已成为英特尔、三星、台积电等国际半导体企业布局的重要技术路线。采用垂直磁化比特的第三代自旋芯片有望实现更高的热稳定性和数据保持时间,但面临如何以可高密度集成方式实现高能效全电写入的关键技术难题。
 
  近日,中国科学院半导体研究所朱礼军研究员团队研究提出通过合金化大幅提高垂直自旋产生效率的新方法,分别采用轻金属Cu重掺杂自旋霍尔金属Pt形成合金Pt0.5Cu0.5,实现了垂直自旋扭矩5倍以上的增强效应,并实现了基于4吋热氧化硅晶圆、高垂直各向异性FeCoB器件阵列在超低电流密度下(1.8×107 A/cm2)100%翻转比例的全电写入,电流密度为迄今公开报道的所有兼容CMOS集成的全电写入方案中的最低值。
 
  该成果发表于《先进功能材料》(Advanced Functional Materials 2026, 36:e74926,论文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.74926),朱礼军研究员为通讯作者,半导体所直博生宋子研为第一作者,合作者陕西师范大学物理学院朱陆军副教授帮助完成了样品微结构的扫描透射电镜表征。相关工作得到了科技部、基金委和北京市的资助。
 
  此前,该团队提出了利用电场对称性破缺在自旋轨道矩器件中诱导垂直自旋的新机制,以及实现晶圆级全电写入的普适技术方案(Applied Physics Reviews 2022,9:041401, https://doi.org/10.1063/5.0116765;Advanced Materials 2024,35:2406552, https://doi.org/10.1002/adma.202406552)。该方案无需组分/厚度梯度或单晶结构,且兼容400oC以上热稳定性,被美国电气和电子工程师学会(IEEE)磁学协会韩国分会主席Byong-Guk Park教授评价为“兼容高密度集成和晶圆级制造的全电写入方案”(npj Spintronics 2025, 3:8)。
版权与免责声明:1.凡本网注明“来源:化工机械设备网”的所有作品,均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-兴旺宝合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:化工机械设备网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。 2.本网转载并注明自其它来源(非化工机械设备网)的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或和对其真实性负责,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品第一来源,并自负版权等法律责任。 3.如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
全部评论

昵称 验证码

文明上网,理性发言。(您还可以输入200个字符)

所有评论仅代表网友意见,与本站立场无关

相关新闻
  • 570嘉宾阵容公布!CHInano 2026第十六届纳博会邀您10月21相约苏州

    CHInano 2026纳博会将于2026年10月21-23日在苏州国际博览中心召开,本次大会阵容丰富,包含1场主报告、14场专题前沿会议、3场产业对接会、1场创新创业大赛以及企业纳米游学活动。
    2026-03-27 08:58:45
    18057
  • 2026世界制造业大会圆满收官!汽车供应链与半导体展精彩回顾→

    本次展会以“徽聚科技·智创未来”为主题,精准锚定汽车供应链与半导体产业两大赛道,吸引众多行业知名企业参展,全面展示汽车与半导体领域前沿技术与创新产品,旨在打造引领性、高能级、具有国际影响力的开放合作平台,为安徽乃至全国高端制造业高质量发展注入强劲动能。
    2026-03-27 08:58:45
    15867
  • 科瑞技术2026半年报:营收净利双增逾三成,半导体及光模块业务占比17%

    科瑞技术2026年半年报显示,上半年实现营业收入14.68亿元,同比增长32.71%;归母净利润1.61亿元,同比增长31.14%。其中出口收入4.08亿元,同比增长58.04%,增速亮眼。四大核心业务板块均实现稳健增长,产能布局方面,深圳光明马田基地已投产,苏州智造产业园正式开业,公司已形成全球8座精密机加工厂矩阵,构建国内外协同的全球化交付体系。
    2026-03-27 08:58:45
    17047
推荐产品