自旋场效应晶体管的原理和研究进展

基于电子具有自旋的特性,介绍了自旋场效应晶体管的基本原理和研究进展;通过研究发现自旋场效应晶体管具有良好的电导开关效应,外加磁场后则呈现出磁开关效应.

自旋场效应晶体管中极化输运特性研究

自旋极化电流从铁磁金属注入到半导体的主要障碍是铁磁体和半导体电导率的不匹配。但最近研究结果表明可以通过运用适当的方法来克服这个困难。我们基于自旋场效应晶体管的模型及Landauer-Buttiker公式,求得电子通过半导体异质结的电导,得出了自旋电子器件中极化电荷的输运特性。

自旋场效应晶体管的电学特性研究(英文)

用非平衡格林函数方法研究一种自旋场效应晶体管的电子输运特性。结果表明,不考虑自旋散射的作用,当漏极电压比较小时该器件能达到很高的磁阻比率。对该器件在考虑自旋散射和不考虑自旋散射下的输出电流进行对比,发现在铁磁平行(反平行)的条件下,考虑自旋散射时的输出电流要比不考虑自旋散射时的输出电流小(大)。研究结果揭示了该器件的物理机制,为该器件的优化设计提供了理论指导。

英美研发出首个高温自旋场效应晶体管

据美国物理学家组织网12月23日报道，美国得克萨斯A＆M大学物理学家杰罗·斯纳夫领导的一个国际科研小组在23日出版的《科学》杂志上宣布。

首个高温自旋场效应晶体管问世

据美国物理学家组织网报道,美国得克萨斯A＆M大学物理学家杰罗.斯纳夫领导的一个国际科研小组在12月24日出版的《科学》杂志上宣布,他们研制出了首个能在高温下工作的自旋场效应晶体管（FET）,该设备由电力控制,其功能基于电子的自旋,其中包含一个与门逻辑设备。新突破将给半导体纳米电子学和信息技术领域带来新气象。

In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP量子阱中的Rashba自旋-轨道耦合

利用k·p方法研究了In0.53Ga0.47As/InP窄禁带半导体量子阱结构中的Rashba自旋-轨道效应及其栅电压调控规律。随着栅电压Vg从-0.35V增加到0V,电子浓度ne从0.99×1011cm-2线性增大至9.20×1011cm-2,Rashba自旋-轨道耦合参数α从2.38×10-11eV·m减小到0.19×10-11eV·m,零场自旋分裂能Δ0高达4.63meV。结果表明通过栅电压可以有效调控样品中的自旋-轨道耦合强度,证明该结构是制备自旋场效应晶体管(SpinFET)的理想材料。

SiGe/Ge/SiGe异质结构中自旋极化输运特性的模拟

利用蒙特卡罗方法对SiGe/Ge/SiGe异质结构的自旋极化输运特性进行了模拟研究 .在Ge沟道调制掺杂异质结构形成的二维空穴气中 ,空穴的自旋进动主要受Rashba自旋轨道相互作用控制 .在 77～ 30 0K的温度范围内 ,对自旋散射长度、自旋极化率等自旋极化输运特性进行了研究 .模拟结果显示 ,低温和窄宽度沟道有利于减小散射对自旋极化输运的影响 ,避免自旋极化率衰减 ,增大自旋散射长度 .栅控的漏端电流自旋相关效应使器件跨导增大 ,并产生负跨导效应 .

纳电子学与神经形态芯片的新进展

综述了纳电子学和神经形态芯片进入新世纪后所处发展阶段以及近两年的最新进展。在纳电子领域,综述并分析了当今集成电路的发展现状,包括鳍式场效应晶体管（Fin FET）的发展、10 nm节点的技术突破、7 nm和5 nm节点的前瞻性技术研究以及三类后互补金属氧化物半导体（CMOS）器件（自旋电子器件、隧穿FET和碳纳米管栅的二维半导体Mo S2晶体管）的探索性研究,指出摩尔定律将沿着加强栅对沟道电子的控制（三栅和环栅）、更换高迁移率材料和采用新机理等技术路线继续前行。在神经形态芯片领域,综述并分析了神经形态芯片的发展历程、＂真北＂类脑芯片的技术创新和应用、当今嵌入式神经处理器的四个发展特点和采用新器件提高能量效率的探索。采用纳电子技术的神经形态芯片的发展将成为未来智能时代发展的基础。

低维磁性耦合体系的新物性及电/光场调控进展

简要介绍了3种不同的低维磁性耦合材料体系(即磁体/半导体、石墨烯、拓扑绝缘体形成的异质结构体系)的研究进展,重点讨论了其新物性、电/光场调控以及存在的若干问题,并提出了一些可能的解决方法.

日本京都大学等成功地使自旋MOSFET在室温下工作

日本京都大学大学院工学研究科电子工学系的白石诚司教授等人与TDK公司和秋田县产业技术中心合作，成功地使自旋MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）在室温工作，这在世界尚属首次。这是一种电极使用磁体，同时具有非易失性存储器功能和晶体管功能的硅自旋器件，可满足低耗电、高速运转的需求。

用掺杂控制纳米管的行为

1988年，基于磁性金属多层膜的巨磁电阻(GMR)效应被发现．1977年IBM公司将GMR读出头引入到硬盘驱动器，从此这类利用电子自旋自由度更深层次的应用在于构成自旋晶体管，并且使得当今高度发展的硅基半导体技术继续发挥作用．在传统的场效应晶体管(FEI)中，门电极电压被用来控制源和漏两极之间的“通一断”，这是因为门电场能够将电子从通道中驱赶出去，使通道从异体变成绝缘体．在自旋FEI中，