【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及磁性电子器件领域。更具体地讲，涉及一种磁存储结构及磁存储模块。
技术介绍
1、物理实体加密是保障设备信息安全的一个重要研究课题。相关技术中，物理实体加密一般基于物理不可克隆函数（physical unclonable function，puf），将工艺变化和物理随机性转化为随机码，以进行密钥生成和身份验证。
2、基于硅基晶体管的延时特性计算的随机码很容易被破解，一般采用非易失性存储器（如磁性随机存取存储器mram）的设备随机性来提高随机码的安全性，但是，设备的随机性导致实现随机码的存储部分不能存储信息，减少了存储器的可存储空间。因此，亟需提供一种同时进行加密和存储的存储结构。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种磁存储结构及磁存储模块，旨在解决上述技术问题。
2、第一方面，本申请实施例提供一种磁存储结构，包括：
3、磁隧道结、在所述磁隧道结下方布置的底电极层；
4、所述底电极层通入与所述磁隧道结的磁化方向平行或反平行的puf电流，随机翻转所述磁隧道结的磁化方向；
5、所述磁隧道结存储数据。
6、在上述技术方案中，在磁隧道结下方通入与磁隧道结磁化方向平行或反平行的电流，以将磁隧道结的磁向发生偏转，通过对电流撤回操作，可将磁隧道结的磁化方向随机翻转为与原磁化方向相同或相反的方向，且随机的概率接近50%，再通过磁隧道结存储数据，以实现基于puf的数据存储。
7、可选地，所述磁隧道结的长宽
8、所述磁隧道结的磁化方向为长轴方向。
9、可选地，所述磁隧道结包括自由层；
10、所述磁存储结构还包括：
11、反铁磁层，设置于所述自由层和所述底电极层之间；
12、所述反铁磁层和所述自由层形成交换偏置；
13、所述磁隧道结具有任意长宽比。
14、在上述技术方案中，自由层和底电层之间设置反铁磁层可与自由层形成交换偏置，可强化自由层的磁矩排布，增强自由层的抗磁性，不易受到外部磁场的影响，由于反铁磁层的反铁磁磁序不受形状影响，磁隧道结具有任意长宽比，可依照磁存储结构的生产需求调节磁隧道结的长宽比，增强了基于puf的磁存储结构的生产灵活性。
15、可选地，所述底电极层通入所述puf电流，使所述反磁铁层退磁，所述puf电流为热电流。
16、可选地，所述底电极层包括第一底电极结构和第二底电极结构，所述第一底电极结构和所述第二底电极结构交叉布置；
17、所述磁隧道结位于交叉的重叠区域；
18、所述第一底电极结构通入所述puf电流，所述第二底电极结构通入写电流，所述写电流的方向与所述puf电流的方向垂直，以存储数据。
19、可选地，所述磁存储结构还包括在所述磁隧道结上方电连接的顶电极层；
20、控制写电流从垂直于所述puf电流的方向通过所述顶电极层，以存储数据。
21、可选地，所述磁存储结构还包括在所述磁隧道结上方电连接的顶电极层；
22、控制写电流从所述顶电极层至所述底电极层的方向通过所述磁隧道结，以存储数据。
23、第二方面，本申请实施例提供一种磁存储模块，包括：多个阵列分布的磁存储单元；所述磁存储单元包括一个磁存储结构和puf写入电路；所述磁存储结构包括：磁隧道结、在所述磁隧道结下方布置的底电极层；
24、所述底电极层通入与所述磁隧道结的磁化方向平行或反平行的puf电流，随机翻转所述磁隧道结的磁化方向；
25、所述磁隧道结存储数据；
26、所述puf写入电路包括第一写入晶体管和第二写入晶体管；
27、所述磁存储结构的底电极层的一端电连接于所述第一写入晶体管，另一端电连接于所述第二写入晶体管；
28、所述第一写入晶体管和所述第二写入晶体管的控制端连接于第一字线；
29、通过控制所述第一写入晶体管和所述第二写入晶体管的导通使puf电流流经所述底电极层，所述puf电流的方向与所述磁存储结构的磁化方向平行或反平行，以随机翻转磁隧道结的磁化方向。
30、可选地，所述磁存储结构中，底电极层包括第一底电极结构和第二底电极结构，所述第一底电极结构和所述第二底电极结构交叉布置；
31、所述第一底电极结构的一端电连接于所述第一写入晶体管，另一端电连接于所述第二写入晶体管；
32、所述磁隧道结位于交叉的重叠区域；
33、所述磁存储单元还包括存储电路；
34、所述存储电路包括第一存储晶体管和第二存储晶体管；
35、所述第二底电极结构的一端电连接于所述第一存储晶体管，另一端电连接于所述第二存储晶体管；
36、通过控制所述第一存储晶体管和所述第二存储晶体管的导通使写电流流经所述第二底电极结构，所述写电流的方向与所述puf电流的方向垂直，以在所述磁隧道结中存储数据。
37、可选地，所述磁存储结构包括在所述磁隧道结上方电连接的顶电极层；
38、所述磁存储单元还包括存储电路；
39、所述存储电路包括第一存储晶体管和第二存储晶体管；
40、所述顶电极层的一端电连接于所述第一存储晶体管，另一端电连接于所述第二存储晶体管；
41、通过控制所述第一存储晶体管和所述第二存储晶体管的导通使写电流流经所述顶电极层，所述写电流的方向与所述puf电流的方向垂直，以在所述磁隧道结中存储数据。
42、可选地，所述磁存储单元还包括第一读取晶体管、第一晶体管和第二晶体管；
43、所述第一读取晶体管的一端电连接于所述磁隧道结上方电连接的顶电极层的顶部，控制端电连接于读取字线；
44、所述第一晶体管电连接于所述读取字线和位于所述第一写入晶体管与所述第二写入晶体管之间的所述第一字线，所述第二晶体管设置于所述第一写入晶体管和所述第二写入晶体管之间的所述第一字线上；
45、读取时，所述第一晶体管开启，所述第二晶体管关闭。
46、第三方面，本申请实施例提供一种磁存储模块，包括：多个阵列分布的磁存储单元；所述磁存储单元包括一个磁存储结构和puf写入电路；所述磁存储结构包括：磁隧道结、在所述磁隧道结下方布置的底电极层；
47、所述底电极层通入与所述磁隧道结的磁化方向平行或反平行的puf电流，随机翻转所述磁隧道结的磁化方向；
48、所述磁隧道结存储数据；
49、所述磁存储结构还包括在所述参考层上方布置的顶电极层；
50、所述puf写入电路包括第一写入晶体管；
51、所述磁存储结构的底电极层的一端与所述第一写入晶体管电连接，另一端与源线电连接；
52、通过控制所述第一写入晶体管和所述源线的导通使puf电流流经所述底电极层，所述puf电流的方向与所述磁存储结构的磁化方向平本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种磁存储结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的磁存储结构，其特征在于；
3.根据权利要求1所述的磁存储结构，其特征在于，所述磁隧道结包括自由层；
4.根据权利要求3所述的磁存储结构，其特征在于，所述底电极层通入所述PUF电流，使所述反铁磁层退磁，所述PUF电流为热电流。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁存储结构，其特征在于，所述底电极层包括第一底电极结构和第二底电极结构，所述第一底电极结构和所述第二底电极结构交叉布置；
6.根据权利要求1至4中任一项所述的磁存储结构，其特征在于，所述磁存储结构还包括在所述磁隧道结上方电连接的顶电极层；
7.根据权利要求1至4中任一项所述的磁存储结构，其特征在于，所述磁存储结构还包括在所述磁隧道结上方电连接的顶电极层；
8.一种磁存储模块，其特征在于，包括：多个阵列分布的磁存储单元；所述磁存储单元包括一个如权利要求1所述的磁存储结构和PUF写入电路；
9.根据权利要求8所述的磁存储模块，其特征在于，所述磁存储结构中，底电极层包括第
10.根据权利要求8所述的磁存储模块，其特征在于，所述磁存储结构包括在所述磁隧道结上方电连接的顶电极层；
11.根据权利要求9或10所述的磁存储模块，其特征在于，所述磁存储单元还包括第一读取晶体管、第一晶体管和第二晶体管；
12.一种磁存储模块，其特征在于，包括：多个阵列分布的磁存储单元；所述磁存储单元包括一个如权利要求7所述的磁存储结构和PUF写入电路；
13.根据权利要求12所述的磁存储模块，其特征在于，所述磁存储单元还包括存储电路；
...【技术特征摘要】
1.一种磁存储结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的磁存储结构，其特征在于；
3.根据权利要求1所述的磁存储结构，其特征在于，所述磁隧道结包括自由层；
4.根据权利要求3所述的磁存储结构，其特征在于，所述底电极层通入所述puf电流，使所述反铁磁层退磁，所述puf电流为热电流。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁存储结构，其特征在于，所述底电极层包括第一底电极结构和第二底电极结构，所述第一底电极结构和所述第二底电极结构交叉布置；
6.根据权利要求1至4中任一项所述的磁存储结构，其特征在于，所述磁存储结构还包括在所述磁隧道结上方电连接的顶电极层；
7.根据权利要求1至4中任一项所述的磁存储结构，其特征在于，所述磁存储结构还包括在所述磁隧道结上方电连接的顶电极层；
8.一种磁存储...
【专利技术属性】
技术研发人员：范晓飞，张中魁，刘宏喜，王戈飞，
申请(专利权)人：青岛海存微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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