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性能提升 功能拓展 二維鐵磁半導(dǎo)體新方法！
2024年04月23日 10:29:02
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：9413
近日，湖北工業(yè)大學(xué)Hong Jeongmin教授團(tuán)隊(duì)在《自然》子刊“npj-自旋電子學(xué)”發(fā)表了自旋電子學(xué)領(lǐng)域取得的最新成果，論文題目為“用二硫化鉬(MoS2)制備室溫光敏鐵磁半導(dǎo)體”。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】二維半導(dǎo)體，包括過(guò)渡金屬二摻雜物(TMDs)，在電子學(xué)和光子學(xué)領(lǐng)域備受關(guān)注，作為下一代晶體管溝道材料，二維半導(dǎo)體被納入國(guó)際半導(dǎo)體器件與系統(tǒng)路線(xiàn)圖，但其固有形式仍然是非磁性的。
作為一種二維半導(dǎo)體材料，二硫化鉬憑借多種優(yōu)點(diǎn)成為解決硅基器件微縮瓶頸、以及構(gòu)筑集成度更高、速度更快、功耗更低的下一代新型芯片的理想材料。
近日，湖北工業(yè)大學(xué)Hong Jeongmin教授團(tuán)隊(duì)在《自然》子刊“npj-自旋電子學(xué)”發(fā)表了自旋電子學(xué)領(lǐng)域取得的最新成果，論文題目為“用二硫化鉬(MoS2)制備室溫光敏鐵磁半導(dǎo)體”。
研究團(tuán)隊(duì)使用氦離子束輻照處理機(jī)械剝離的MoS2，使它在室溫下表現(xiàn)出半導(dǎo)體和鐵磁性，通過(guò)相關(guān)理論計(jì)算證實(shí)納米孔的控制導(dǎo)致了磁性的存在。此外，多層MoS2的輻照結(jié)果表明，磁矩隨著層數(shù)的增加而增大。
同時(shí)，氦離子束處理前后，導(dǎo)電性幾乎保持不變。經(jīng)過(guò)處理的MoS2自旋電子器件在光、磁場(chǎng)和/或電場(chǎng)的作用下顯示出"開(kāi)/關(guān)"開(kāi)關(guān)，這意味著二維光敏鐵磁半導(dǎo)體功能在室溫下得到了成功展示。
研究結(jié)果表明，通過(guò)氦離子研磨(HIM) 處理獲得的具有可控納米孔的MoS2單層和多層膜，顯示出高密度室溫磁性，研究表征了具有可控納米孔結(jié)構(gòu)的MoS2薄膜的室溫鐵磁性和光敏性。MoS2 FET器件的I-V曲線(xiàn)表明，HIM處理很好地保留了MoS2的半導(dǎo)體特性。
使用MoS2薄膜制作的自旋光開(kāi)關(guān)器件展示了該器件的光學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)可調(diào)的多重可調(diào)特性。此外，該器件還顯示了光敏磁化開(kāi)關(guān)，可用作光敏鐵磁半導(dǎo)體。并且該論文找到在室溫下獲得二維鐵磁半導(dǎo)體的方法，該方法對(duì)其他二維半導(dǎo)體的處理同樣適用，是一種實(shí)現(xiàn)自旋電子器件的重要方法，有助于自旋電子器件的性能提升和功能拓展。
(資料來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào))
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