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性能提升 功能拓展 二維鐵磁半導體新方法！
2024年04月23日 10:29:02
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：9359
近日，湖北工業(yè)大學Hong Jeongmin教授團隊在《自然》子刊“npj-自旋電子學”發(fā)表了自旋電子學領(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體”。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】二維半導體，包括過渡金屬二摻雜物(TMDs)，在電子學和光子學領(lǐng)域備受關(guān)注，作為下一代晶體管溝道材料，二維半導體被納入國際半導體器件與系統(tǒng)路線圖，但其固有形式仍然是非磁性的。
作為一種二維半導體材料，二硫化鉬憑借多種優(yōu)點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Hong Jeongmin教授團隊在《自然》子刊“npj-自旋電子學”發(fā)表了自旋電子學領(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體”。
研究團隊使用氦離子束輻照處理機械剝離的MoS2，使它在室溫下表現(xiàn)出半導體和鐵磁性，通過相關(guān)理論計算證實納米孔的控制導致了磁性的存在。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，氦離子束處理前后，導電性幾乎保持不變。經(jīng)過處理的MoS2自旋電子器件在光、磁場和/或電場的作用下顯示出"開/關(guān)"開關(guān)，這意味著二維光敏鐵磁半導體功能在室溫下得到了成功展示。
研究結(jié)果表明，通過氦離子研磨(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曲線表明，HIM處理很好地保留了MoS2的半導體特性。
使用MoS2薄膜制作的自旋光開關(guān)器件展示了該器件的光學、電學和磁學可調(diào)的多重可調(diào)特性。此外，該器件還顯示了光敏磁化開關(guān)，可用作光敏鐵磁半導體。并且該論文找到在室溫下獲得二維鐵磁半導體的方法，該方法對其他二維半導體的處理同樣適用，是一種實現(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。
(資料來源：中國科學報)
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