[发明专利]一种磁逻辑器件的并联编程电路

摘要

一种磁逻辑器件的并联编程电路，磁触发器MFF中的两个磁隧道结M1和M2的两端电极交叉连接，两条交叉通路中的一路接有一个开关S5；同时MTJ的上下两端分别与一个开关串接，通过控制四个开关S1、S2、S3、S4的断开与闭合来控制编程电流流经各MTJ的方向。在本发明中，由于磁触发器MFF中的两个磁隧道结MTJ是并联关系，故其所呈现的等效总电阻相对较小，从而能使与其串联的晶体管分得更高的电压，有利于其晶体管进入饱和区，进而提供较大的写入电流，增加写入可靠性。

主权项

一种磁逻辑器件的并联编程电路，其特征在于：磁触发器MFF中的两个磁隧道结M1和M2的两端电极交叉连接，两条交叉通路中的一路接有一个开关S5；同时MTJ的上下两端分别与一个开关串接，通过控制四个开关S1、S2、S3、S4的断开与闭合来控制编程电流流经各MTJ的方向；所述开关S1、S2、S3、S4和S5是NMOS晶体管、PMOS晶体管、双MOS晶体管传输门；所述开关S5位于M1自由层与M2固定层之间的通路上，或者位于M1固定层与M2自由层之间的通路上，或者两条支路上都有一个开关；所述磁触发器MFF中的磁隧道结MTJ为垂直磁场各向异性磁隧道结PMA‑MTJ即Perpendicular Magnetic Anisotropy MTJ，或者为面内磁场各向异性磁隧道结In‑plane‑MTJ即In‑plane Magnetic Anisotropy MTJ；M1的上下两端分别与开关S1、S3串接，M2的上下两端分别开关S2、S4串接，从而根据写编程操作时电流流经各MTJ的阻态变化的方法：进行写编程操作时，开关S5应始终处于闭合状态，当S1和S3闭合且S2和S4断开时，M1上的电流方向为从自由层到固定层，M2上的电流方向为从固定层到自由层；当通过电流足够大且持续一定时间后，M1呈低阻态且M2呈高阻态；当S1和S3断开且S2和S4闭合时，M1上的电流方向为从固定层到自由层，流经M2的电流方向为从自由层到固定层，当通过电流足够大且持续一定时间后，M1呈高阻态且M2呈低阻态；在进行读操作时，开关S1、S2、S3、S4和S5处于断开状态，与M1和M2连接的读出放大器的两条支路闭合，M1和M2储存的二进制信息被读取并输出。