自旋軌道輸運(yùn)系統(tǒng) TTT-SOT

自旋電子學(xué)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，在非易失性磁存儲方面凸顯出巨大的潛力，被視為未來存儲設(shè)備的重要方向，也被工業(yè)界廣泛重視。它能夠在縮小技術(shù)規(guī)模的同時(shí)，解決當(dāng)前電子電路中功率耗散增加的問題?；谧孕娮訉W(xué)的結(jié)構(gòu)利用電子的自旋自由度，使其具有零待機(jī)泄漏、低功耗、良好的讀寫性能、非易失性，以及與當(dāng)前基于CMOS技術(shù)的電子電路易于三維集成的特點(diǎn)。所有這些優(yōu)勢推動(dòng)了在存儲單元中使用自旋電子器件的積極研究活動(dòng)，也改變了未來內(nèi)存中處理架構(gòu)的概念。

通過對半導(dǎo)體兩端/三端邏輯器件進(jìn)行一整套完整的電輸運(yùn)測試，實(shí)現(xiàn)磁阻、正?；魻枺闯；魻?，諧波霍爾測試，脈沖電流驅(qū)動(dòng)磁疇翻轉(zhuǎn)等。獲得待測樣品電學(xué)性能參數(shù)，例如霍爾電壓，磁阻，寫入功耗，讀取穩(wěn)定性，有助于分析物理過程的機(jī)理，幫助制造商優(yōu)化MRAM器件的設(shè)計(jì)和制造流程，提高其品質(zhì)和性能指標(biāo)。

托托科技TTT-SOT是一款自旋軌道輸運(yùn)系統(tǒng)測量儀器，具備測量速度快、精度高、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。

用途：獲取磁性材料的矯頑力、飽和磁場，自旋霍爾角、DMI有效場，快速篩查樣品，輔助調(diào)整樣品制備工藝。

應(yīng)用示例

① 磁阻測試 ② 脈沖驅(qū)動(dòng)磁疇翻轉(zhuǎn)測試 ③反?；魻枩y試 ④ 平面霍爾測試 ⑤ 諧波霍爾測試 ⑥ Loop shift表征 DMI有效場測試

產(chǎn)品定位/推薦

該系統(tǒng)的定位是為客戶提供穩(wěn)定、快捷的自旋電輸運(yùn)測量設(shè)備。如需更多附加功能，例如：磁疇成像，微區(qū)測量，集成溫控設(shè)備，集成電學(xué)測量設(shè)備，集成樣品掃描成像等選項(xiàng)，我們建議客戶考慮 TTT-Mag-Kerr Microscope 系列產(chǎn)品。

TTT-SOT測試數(shù)據(jù)

1.       磁阻測試

圖1.1 磁阻接線設(shè)置

2. 脈沖驅(qū)動(dòng)磁疇翻轉(zhuǎn)測試

圖2.1 （a）脈沖驅(qū)動(dòng)磁疇翻轉(zhuǎn)示意圖；（b）電流驅(qū)動(dòng)磁疇翻轉(zhuǎn)測量反常霍爾回線；（c）掃描寫入脈沖/Write pulse，用讀取脈沖/Read pulse來采集霍爾電壓，降低熱效應(yīng)；（d）設(shè)備裝置示意圖，器件和水平磁場的夾角為0；

圖2.2 脈沖驅(qū)動(dòng)磁疇翻轉(zhuǎn)反?；魻柦泳€設(shè)置；

圖2.3 脈沖驅(qū)動(dòng)磁疇翻轉(zhuǎn)測試數(shù)據(jù)

2.       反?；魻枩y試

圖3.1 （a）器件結(jié)構(gòu)（b）反?；魻柷€（c）反?；魻栐O(shè)備測試設(shè)置

圖3.2 反?；魻柦泳€設(shè)置

圖3.3 面外樣品測試數(shù)據(jù)

圖3.4 面內(nèi)樣品測試數(shù)據(jù)

3.       平面霍爾測試

圖4.1（a）器件結(jié)構(gòu)；（b）平面霍爾隨外磁場強(qiáng)度變化曲線；（c）平面霍爾設(shè)備測試設(shè)置；

圖4.2 平面霍爾接線設(shè)置

圖4.3 平面霍爾測試數(shù)據(jù)

5.       諧波霍爾測試

A.小場諧波霍爾測試

圖5.1 （a）Longitudinal scheme/縱向測量，transverse scheme/橫向測量；（b）縱向/橫向，一階和二階諧波霍爾測量數(shù)據(jù)；（c）設(shè)備裝置示意圖；

圖5.2 諧波霍爾測試接線圖

 B.大場諧波霍爾測試

圖5.3（a）Longitudinal scheme/縱向測量，一階和二階測量諧波霍爾測量數(shù)據(jù)； （b）transverse scheme/橫向測量，一階和二階諧波霍爾測量數(shù)據(jù)；（c）設(shè)備裝置示意圖，器件和水平磁場的夾角為4°；

圖5.4 一次諧波霍爾測試數(shù)據(jù)

圖5.5 二次諧波霍爾測試數(shù)據(jù)

C.       面內(nèi)轉(zhuǎn)角諧波霍爾測試

圖5.6 （a）面內(nèi)轉(zhuǎn)角測量SOT諧波霍爾信號示意圖；（b）一階和二階諧波霍爾測量數(shù)據(jù)；（c）設(shè)備裝置示意圖；

圖5.7 一次面內(nèi)轉(zhuǎn)角諧波霍爾測試數(shù)據(jù)

圖5.8 二次面內(nèi)轉(zhuǎn)角諧波霍爾測試數(shù)據(jù)

6. Loop shift 表征 DMI 有效場測試

圖6.1 （a） Loop shift表征DMI有效場示意圖；（b）水平磁場下，正負(fù)直流電流下反?；魻柣鼐€；（c）反?；魻柣鼐€偏置隨電流密度的變化曲線；（d） 偏置場隨水平磁場變化曲線，得SOT有效場和DMI有效場；（e）反向水平輔助磁場對SOT有效場方向的調(diào)控；（f）正向水平水平輔助磁場對SOT有效場方向的調(diào)控；（g）設(shè)備裝置示意圖，器件和水平磁場的夾角為0，X軸磁鐵提供水平方向磁場，Y軸磁鐵提供樣品法線方向的掃描磁場；