[發明專利]一種實現可見光調控界面磁性的自旋電子器件及制備方法

有效

• 申請號: 201811594047.X
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109768155B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 劉明;周子堯;胡忠強;趙一凡;彭晚軍;趙士舜
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01L43/02
• 分類號: H01L43/02;H01L43/08;H01L43/10;H01L43/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種實現可見光調控界面磁性的自旋電子器件，其特征在于，包括基底、底電極、磁性層、活性層和頂電極；其中，底電極設置在基底的上表面，磁性層設置在底電極的上表面，活性層設置在磁性層的上表面，頂電極設置在活性層的上表面；活性層包括給體和受體；

給體為Poly[4,8-bis(5-(2-Ethylhexyl)thiophen-2-yl)benzo[1,2-b:4,5-b′]dithiophene-co-3-fluorothieno[3,4-b]thiophene-2-carboxylate](PTB7-Th)、聚苯乙烯撐MEH-PPV、MDMO-PPV、CN-PPV、M3EH-PPV、3-己基噻吩、低聚噻吩小分子、染料小分子、雜并苯小分子或含三苯胺類中的一種；

受體為[6,6]-Phenyl C71 butyric acid methyl ester(PC71BM)、PC61BM、IC60BA、IC70BA、酰亞胺類、苯并噻二唑類、稠環芳香族類中的一種；給體與受體比率為1:1～1:5。

2.根據權利要求1所述的一種實現可見光調控界面磁性的自旋電子器件，其特征在于，基底為Si、MgO、SiO₂、Al₂O₃、帶氧化硅的硅片、云母、玻璃、SrTiO₃、GaN、GaAs、InAs、聚對苯二甲酸乙二醇酯PET或聚碳酸酯PC中的一種。

3.根據權利要求1所述的一種實現可見光調控界面磁性的自旋電子器件，其特征在于，底電極為Ta、Au、Ag、Al、Cu、Pt、W、Ti、Mo、TaN或TiN中的一種。

4.根據權利要求1所述的一種實現可見光調控界面磁性的自旋電子器件，其特征在于，磁性層為Co、Fe、Ni、NiFe、FeCrCo、TbFeCo、NiO、CoO、CoNiO、尖晶石鐵氧體或石榴石鐵氧體或鈣鈦礦R_1-xA_xMnO₃中的一種，A為二價堿土金屬，R為三價稀土金屬。

5.根據權利要求1所述的一種實現可見光調控界面磁性的自旋電子器件，其特征在于，頂電極為Pt、Au、ZnO:Al(AZO)、氧化銦錫ITO、石墨烯、銀納米線、PEDOT/PSS或碳納米管中的一種透明薄膜。

6.一種實現可見光調控界面磁性的自旋電子器件的制備方法，其特征在于，基于權利要求1至權利要求5中任意一項所述的一種實現可見光調控界面磁性的自旋電子器件，包括以下步驟：

1)在基底上設置底電極；

2)在底電極上設置磁性層；

3)將活性層溶液設置在磁性層上；

4)在活性層上設置一層頂電極。

7.根據權利要求6所述的一種實現可見光調控界面磁性的自旋電子器件的制備方法，其特征在于，底電極的厚度為3nm～8nm，磁性層的厚度為0.5nm～20nm，氣氛為空氣，制備過程中由石英晶體微量天平控制薄膜厚度，在制備結束后，未進行原位退火處理。

8.根據權利要求6所述的一種實現可見光調控界面磁性的自旋電子器件的制備方法，其特征在于，有機活性層是一種聚合物溶液，其中，給體與受體的比率為1:1～1:5，聚合物濃度為5～20mg·mL^-1，溶劑為1,8-二碘辛烷與鄰二甲苯的混合溶液，其中1,8-二碘辛烷的體積分數為1％～10％，在制備之前聚合物溶液需在60℃～100℃攪拌10～14h，氣氛為空氣，最后活性層厚度為50nm～100nm；頂電極的厚度為1nm～10nm。