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公开(公告)号：CN112542510B
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN201910898944.8
申请日：2019-09-23
申请人： 国家纳米科学中心 , 中国科学院包头稀土研发中心 , 内蒙古石墨烯材料研究院
摘要： 本发明实施例提供一种基于碳纳米管的自旋场效应晶体管及其制备方法，该晶体管包括：绝缘衬底、导电结构体、检测结构体、栅电极以及碳纳米管；碳纳米管、检测结构体和导电结构体均位于绝缘衬底上表面；碳纳米管贯穿导电结构体，并在接触面形成欧姆接触；导电结构体包括第一电极和第二电极，用于提供导通电路；碳纳米管用于产生自旋流；检测结构体用于检测自旋流；栅电极与绝缘衬底相连，并与导电结构体以及碳纳米管绝缘；栅电极用于提供栅极电压，以控制自旋流的状态。本发明实施例解决了如何将自旋流高效地注入到半导体中，解决了自旋流在半导体中输运、调控和检测的技术难题，实现了利用栅极电压对自旋流进行有效调控。
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公开(公告)号：CN112542510A
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN201910898944.8
申请日：2019-09-23
申请人： 国家纳米科学中心 , 中国科学院包头稀土研发中心 , 内蒙古石墨烯材料研究院
摘要： 本发明实施例提供一种基于碳纳米管的自旋场效应晶体管及其制备方法，该晶体管包括：绝缘衬底、导电结构体、检测结构体、栅电极以及碳纳米管；碳纳米管、检测结构体和导电结构体均位于绝缘衬底上表面；碳纳米管贯穿导电结构体，并在接触面形成欧姆接触；导电结构体包括第一电极和第二电极，用于提供导通电路；碳纳米管用于产生自旋流；检测结构体用于检测自旋流；栅电极与绝缘衬底相连，并与导电结构体以及碳纳米管绝缘；栅电极用于提供栅极电压，以控制自旋流的状态。本发明实施例解决了如何将自旋流高效地注入到半导体中，解决了自旋流在半导体中输运、调控和检测的技术难题，实现了利用栅极电压对自旋流进行有效调控。
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公开(公告)号：CN114864810A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202110075712.X
申请日：2021-01-20
申请人： 国家纳米科学中心 , 中国科学院包头稀土研发中心
摘要： 本申请实施例提供一种碳纳米管存储器及制造方法，该碳纳米管存储器包括：衬底、电极结构体、碳纳米管和栅电极；其中，所述电极结构体包括导电电极结构体和探测电极结构体；所述导电电极结构体设置在所述衬底上，用于提供导通电路；所述探测电极结构体设置在所述衬底上，用于探测非局域信号；所述碳纳米管设置在所述衬底上，用于连接所述导电电极结构体和所述探测电极结构体；所述栅电极用于提供栅极电压，以调控非局域信号的状态。本申请实施例提供的碳纳米管存储器及制造方法，通过栅极电压调控非局域信号的状态，完成信息存储，具有功耗低的特点。
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公开(公告)号：CN113176483A
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202010023520.X
申请日：2020-01-09
申请人： 国家纳米科学中心 , 中国科学院包头稀土研发中心
IPC分类号： G01R31/26
摘要： 本发明实施例提供一种用于自旋场效应晶体管的自旋信号测量方法及系统，该方法包括：对自旋场效应晶体管的漏极和源极之间施加电压，并通过所述自旋场效应晶体管的栅极，得到所述自旋场效应晶体管的第一转移曲线；基于预设磁场方向，对所述自旋场效应晶体管施加多种预设强度的磁场，得到每种预设强度的磁场下所述自旋场效应晶体管的目标转移曲线；根据所述第一转移曲线和所述目标转移曲线，获取不同预设强度的磁场下所述自旋场效应晶体管的自旋信号测量结果。本发明实施例对自旋场效应晶体管的自旋信号进行测量，具有操作简单，通用性强的特点，提高了自旋信号的测量效率，实现了室温条件下的快速测量自旋场效应晶体管的自旋特性。
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公开(公告)号：CN113176483B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202010023520.X
申请日：2020-01-09
申请人： 国家纳米科学中心 , 中国科学院包头稀土研发中心
IPC分类号： G01R31/26
摘要： 本发明实施例提供一种用于自旋场效应晶体管的自旋信号测量方法及系统，该方法包括：对自旋场效应晶体管的漏极和源极之间施加电压，并通过所述自旋场效应晶体管的栅极，得到所述自旋场效应晶体管的第一转移曲线；基于预设磁场方向，对所述自旋场效应晶体管施加多种预设强度的磁场，得到每种预设强度的磁场下所述自旋场效应晶体管的目标转移曲线；根据所述第一转移曲线和所述目标转移曲线，获取不同预设强度的磁场下所述自旋场效应晶体管的自旋信号测量结果。本发明实施例对自旋场效应晶体管的自旋信号进行测量，具有操作简单，通用性强的特点，提高了自旋信号的测量效率，实现了室温条件下的快速测量自旋场效应晶体管的自旋特性。
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公开(公告)号：CN118284312A
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202211722733.7
申请日：2022-12-30
申请人： 广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院 , 国家纳米科学中心
摘要： 本申请属于电子学技术领域，尤其涉及一种基于顺排多壁碳纳米管阵列膜的自旋场效应晶体管及制备。自旋场效应晶体管包括：绝缘衬底，设置在绝缘衬底表面的顺排多壁碳纳米管阵列膜，设置在顺排多壁碳纳米管阵列膜表面的导电电极和探测电极，以及栅电极；导电电极用于提供导通电路；导电电极和探测电极之间通过顺排多壁碳纳米管阵列连通；位于导电电极和探测电极下方的多壁碳纳米管至少外管壁上具有开口且至少最内层管壁晶格完整；有电流通过导电电极时多壁碳纳米管中产生自旋流；探测电极用于检测自旋流；栅电极用于提供栅极电压控制自旋流的状态。自旋场效应晶体管随磁场调控的性能明显，信号传输效率高，运行稳定性，有利于器件小型化集成。
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公开(公告)号：CN118738118A
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202310349037.4
申请日：2023-03-31
申请人： 广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院 , 国家纳米科学中心
IPC分类号： H01L29/78 , H01L29/66 , H01L21/336 , H01L29/16
摘要： 本申请属于电子学技术领域，尤其涉及一种基于石墨烯的自旋场效应晶体管及其制备方法。包括：绝缘衬底和设置在绝缘衬底表面的石墨烯片、导电电极和探测电极，以及栅电极；导电电极用于提供导通电路；导电电极和探测电极之间通过石墨烯片连通；导电电极和探测电极与石墨烯片中碳原子形成具有铁磁性的石墨烯边缘，有电流通过导电电极时石墨烯片中产生自旋流；探测电极用于检测自旋流；栅电极用于提供栅极电压控制自旋流的状态。采用石墨烯片具有优良的电学性能，超高的载流子浓度，超长的自旋弛豫时间，自旋轨道相互作用弱，自旋扩散距离长等优点，是理想的自旋流传输沟道材料。其与电极形成具有铁磁性石墨烯边缘，实现对器件中自旋流的输运和探测。
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公开(公告)号：CN118284246A
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202211722709.3
申请日：2022-12-30
申请人： 广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院 , 国家纳米科学中心
IPC分类号： H10K71/00 , H10K71/10 , H10K71/60 , H10K10/82 , H10K10/46 , H10K85/20 , H10K71/70 , H01L23/544
摘要： 本申请属于电子学技术领域，尤其涉及一种基于顺排单壁碳纳米管阵列膜的自旋场效应晶体管及制备。其制备方法包括步骤：在绝缘衬底表面制备顺排单壁碳纳米管阵列膜；沿顺排单壁碳纳米管阵列膜中碳纳米管的生长方向，在顺排单壁碳纳米管阵列膜表面制备导电电极和探测电极；导电电极和探测电极之间通过顺排单壁碳纳米管阵列连通；且至少位于导电电极和探测电极下方的碳纳米管的管壁上具有开口。制备流程简单，工艺难度小，适用于工业化大规模生产和应用。采用顺排单壁碳纳米管阵列膜作为自旋流产生和传输的基材，使得自旋场效应晶体管随磁场调控的性能更明显，有利于提高信号传输效率，提高器件运行稳定性，同时有利于器件小型化集成。
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公开(公告)号：CN116981266A
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202310638453.6
申请日：2023-05-31
申请人： 广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院 , 国家纳米科学中心
摘要： 本发明公开了一种自旋源器件、其制备方法和应用，涉及微电子器件技术领域。通过在衬底的介电层上形成碳纳米管层，然后在碳纳米管层上形成至少两个电极，使电极至少部分覆盖碳纳米管层，且电极覆盖所述碳纳米管处具有开口，从而破坏碳纳米管周向的完整性，在碳纳米管的管壁开口处具有磁矩，在电极上施加栅压后可以实现自旋输出，能够为低功耗自旋电路提供自旋流。本发明还将电压表连接在碳纳米管自旋源器件的电极上，对自旋源器件施加栅极电压，得到所述连接电压表的信号波动，对自旋源器件的输出电学信号进行测量，提供低能耗的自旋输出源。
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公开(公告)号：CN116940210A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202210365369.7
申请日：2022-04-07
申请人： 国家纳米科学中心 , 广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院
摘要： 本发明涉及一种石墨烯自旋器件及其构建方法和非局域信号的测量方法。所述石墨烯自旋器件的构建方法包括在石墨烯表面设置电极的步骤；其中，采用磁控溅射设置所述电极，选用直流电流，所述磁控溅射的功率为200±10W。本发明通过特定条件的磁控溅射从而在石墨烯与电极接触位置形成缺陷，形成锯齿形石墨烯边缘，进而利用石墨烯的特殊磁性构建自旋器件，该自旋器件具有自旋极化率高，自旋输运距离长，更重要的是该自旋器件仅仅依赖石墨烯本身的磁性进行自旋注入和自旋探测，为石墨烯自旋器件的发展提供了一种新思路。可用于室温下非局域测量，对实验环境条件要求低，有利于探索一些非平庸的电学机制。
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