[發明專利]一種單層二硫化鉬能谷協調的單極型自旋二極管

有效

• 申請號: 201911029141.5
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110854190B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 翟學超;劉永強;聞睿
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01L29/66
• 分類號: H01L29/66
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種單層二硫化鉬能谷協調的單極型自旋二極管，其特征是，包括由摻雜半導體材料與襯底材料融合形成的第一異質結(1)和第二異質結(2)，第一異質結(1)與第二異質結(2)相接觸構成PN結，融合形成第一異質結(1)或/和第二異質結(2)的襯底材料為鐵磁絕緣體，所述半導體為單層二硫化鉬。

2.根據權利要求1所述的單層二硫化鉬能谷協調的單極型自旋二極管，其特征是，所述鐵磁絕緣體包括憶鐵石榴石鐵氧體或三碘化鉻。

3.根據權利要求1所述的單層二硫化鉬能谷協調的單極型自旋二極管，其特征是，所述第一異質結(1)由摻N型半導體材料與襯底材料融合形成，所述第二異質結(2)由摻P型半導體材料與襯底材料融合形成。

4.根據權利要求3所述的單層二硫化鉬能谷協調的單極型自旋二極管，其特征是，第一異質結(1)中N型半導體的摻雜后化學勢μ_n為0.73～0.93eV，第二異質結(2)中P型半導體的摻雜后化學勢μ_p為－0.93～－0.73eV，e為電子電荷。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的單層二硫化鉬能谷協調的單極型自旋二極管，其特征是，所述鐵磁絕緣體誘導產生的鐵磁交換場為正向。

6.根據權利要求5所述的單層二硫化鉬能谷協調的單極型自旋二極管，其特征是，所述單極型自旋二極管的導帶能區為[△－λ_F，△+λ_F]，式中，△為所述單層二硫化鉬的能隙的一半，λ_F為所述鐵磁絕緣體誘導產生的鐵磁交換場。

7.根據權利要求5所述的單層二硫化鉬能谷協調的單極型自旋二極管，其特征是，所述單極型自旋二極管的價帶能區為[－△+2λ_so－λ_F，－△+2λ_so+λ_F]，式中，△為所述單層二硫化鉬的能隙的一半，λ_F為所述鐵磁絕緣體誘導產生的鐵磁交換場，λ_so為所述單層二硫化鉬的自旋軌道耦合強度。

8.根據權利要求1至3中任一項所述的單層二硫化鉬能谷協調的單極型自旋二極管，其特征是，所述鐵磁絕緣體誘導產生的鐵磁交換場為反向。