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自旋转移矩辅助电压调控磁各向异性磁隧道结(STT辅助VCMA-MTJ)作为非易失性全加器(NV-FA)中的核心部件, 具有切换速度快、功耗低, 稳定性好等优点, 将在物联网、人工智能等领域具有良好的发展前景. 然而随着磁隧道结(MTJ)尺寸的不断缩小以及芯片集成度的不断提高, 工艺偏差对MTJ及NV-FA电路性能的影响将变得越来越显著. 本文基于STT辅助VCMA-MTJ磁化动力学, 在充分考虑薄膜生长工艺偏差以及刻蚀工艺偏差影响的情况下, 建立了更为精确的STT辅助VCMA-MTJ电学模型, 研究了上述两种工艺偏差对MTJ及NV-FA电路性能的影响. 结果表明, 当自由层厚度偏差γtf ≥ 6%或氧化层厚度偏差γtox ≥ 0.7%时, MTJ将无法实现状态切换; 当隧穿磁阻率偏差β增大到30%时, 读取裕度SM将下降高达17.6%. 对于NV-FA电路, 通过增大电压Vb1以及写‘0’时增大电压Vb2或写‘1’时减小Vb2, 可有效降低非易失性加数写入错误率; 通过增大逻辑运算驱动电压Vdd, 可有效降低逻辑运算结果输出错误率.