[发明专利]包括磁耦合的自旋振荡器阵列的振荡器装置及其制造方法

权利要求书

1.一种振荡器装置，包括：

底电极层；

形成在所述底电极层上的自旋振荡器的阵列，所述自旋振荡器包括自由磁层、固定磁层、以及位于所述自由磁层和所述固定磁层之间的中间层；以及

形成在每个自旋振荡器上的顶电极，

其中，每个自旋振荡器的自由磁层通过共振增强单元与一个或多个相邻的自旋振荡器的自由磁层相连接，使得所述自旋振荡器的阵列磁性耦合到一起。

2.如权利要求1所述的振荡器装置，其中，所述共振增强单元包括连接相邻的自旋振荡器的自由磁层的磁性绝缘层。

3.如权利要求2所述的振荡器装置，其中，所述共振增强单元的磁性绝缘层包括Fe、Co、Ni、Cu、Mg、Bi、Ba、Sr、Pb、Mn、Y等金属材料及Nd、Sm等稀土材料的氧化物中的一种或多种。

4.如权利要求2所述的振荡器装置，其中，所述共振增强单元的磁性绝缘层直接接触所述底电极层或通过非磁绝缘层与所述底电极层分隔开。

5.如权利要求4所述的振荡器装置，其中，所述非磁绝缘层包括MgO、Al₂O₃、Al₂MgO₄、ZnO、ZnMgO₂、TiO₂、HfO₂、TaO₂、Cd₂O₃、ZrO₂、Ga₂O₃、Sc₂O₃、V₂O₅、Fe₂O₃、Co₂O₃、NiO、SiO₂、Si₃N₄、BN、AlN中的一种或多种。

6.如权利要求2所述的振荡器装置，其中，各个自旋振荡器通过所述底电极层彼此电连接，且各个自旋振荡器的顶电极彼此分隔开或者形成连续的顶电极层。

7.如权利要求6所述的振荡器装置，其中，当各个自旋振荡器的顶电极形成连续的顶电极层时，所述共振增强单元的磁性绝缘层通过非磁绝缘层与所述顶电极层分隔开。

8.如权利要求1所述的振荡器装置，其中，所述自旋振荡器的中间层包括非磁导电材料或者非磁绝缘材料，所述自旋振荡器具有三棱柱、正方体、长方体、正五边形棱柱体、正六边形棱柱体、圆柱、椭圆柱、圆环柱或椭圆环柱形状。

9.一种制造振荡器装置的方法，包括：

在衬底上依次沉积底电极层、自旋振荡器层和顶电极层，所述自旋振荡器层包括自由磁层、固定磁层、以及位于所述自由磁层和所述固定磁层之间的中间层；

在所述顶电极层上形成第一光掩模图案，并利用所述第一光掩模图案对所述顶电极层和所述自旋振荡器层进行第一刻蚀，以获得位于所述底电极层上的自旋振荡器的阵列；

在所述底电极层和所述自旋振荡器的阵列上依次沉积非磁绝缘层和磁性绝缘层，使得各个自旋振荡器的自由磁层通过所述磁性绝缘层彼此连接；以及

在所述磁性绝缘层上形成第二光掩模图案，并利用所述光掩模图案对所述磁性绝缘层和所述非磁绝缘层进行第二刻蚀，直到暴露所述顶电极层和部分所述底电极层。

10.如权利要求9所述的方法，还包括：

在所得结构上沉积非磁绝缘材料形成的保护层；

对所述保护层进行研磨，以暴露各个自旋振荡器的顶电极；以及

在所述保护层和各个自旋振荡器的顶电极上沉积导电覆盖层，以使得各个自旋振荡器的顶电极彼此电连接。