[发明专利]基于自激励单电子自旋电磁晶体管的应用电路

权利要求书

1.一种基于自激励单电子自旋电磁晶体管的应用电路，其特征在于：包括由自激励单电子自旋电磁晶体管和环路电阻R₁组成的自旋量子干涉晶体管环，所述自激励单电子自旋电磁晶体管的源极、漏极与源漏极电压V_ds1连接，栅极与栅极电压V_g连接，所述自旋量子干涉晶体管环的右侧与射频电路形成互感，左侧通过栅极电压V_g与待测电压V_s连接，所述自激励单电子自旋电磁晶体管包括设置有纳米碳化硅薄膜结构(2)、源极(3)、漏极(4)、栅极(7)的衬底(1)，所述纳米碳化硅薄膜结构(2)由层状纳米碳化硅单晶体薄膜(2-1)互嵌构成，所述纳米碳化硅薄膜结构(2)的两端分别与源极(3)和漏极(4)接触，形成源漏极有源区，所述纳米碳化硅薄膜结构(2)的上部依次设置有绝缘层(5)、接触金属层(6)，所述栅极(7)从接触金属层(6)引出。

2.根据权利要求1所述的基于自激励单电子自旋电磁晶体管的应用电路，其特征在于：所述射频电路包括脉冲电压V_p、电容C、谐振负载电阻R、电感L_T和射频偏置电流I_rf-bias。

3.根据权利要求1所述的基于自激励单电子自旋电磁晶体管的应用电路，其特征在于：所述射频电路包括自激励单电子自旋电磁晶体管、电容C、谐振负载电阻R、电感L_T和射频偏置电流I_rf-bias，所述自激励单电子自旋电磁晶体管的栅极接栅极电压V_gT，源极、漏极接源漏极电压V_dsT。

4.根据权利要求1所述的基于自激励单电子自旋电磁晶体管的应用电路，其特征在于：所述自激励单电子自旋电磁晶体管在栅极电压V_g的阈值以上的有效区间内以及源漏极电压V_ds1的有效区间内运行，以维持晶体管源漏极自旋电子电流的干涉。

5.根据权利要求1所述的基于自激励单电子自旋电磁晶体管的应用电路，其特征在于：所述待测电压V_s与电感L_S、负载电阻R_s构成环路。

6.根据权利要求1所述的基于自激励单电子自旋电磁晶体管的应用电路，其特征在于：所述射频电路还包括由集成运算放大器和一个二极管构成的工作电路。

7.根据权利要求2所述的基于自激励单电子自旋电磁晶体管的应用电路，其特征在于：所述纳米碳化硅薄膜结构(2)为多型纳米碳化硅单晶体构成，形成多型层互嵌结构。

8.根据权利要求2所述的基于自激励单电子自旋电磁晶体管的应用电路，其特征在于：所述纳米碳化硅薄膜结构(2)的中间层为纯净碳化硅单晶体薄膜，其他层为轻掺杂碳化硅单晶体薄膜，所述纳米碳化硅薄膜结构(2)中每一层纳米碳化硅单晶体薄膜(2-1)的厚度为1～100nm。

9.根据权利要求8所述的基于自激励单电子自旋电磁晶体管的应用电路，其特征在于：所述纳米碳化硅单晶体包括4H、6H、3C、15R、准晶态碳化硅中一种或多种。

10.根据权利要求9所述的基于自激励单电子自旋电磁晶体管的应用电路，其特征在于：所述纳米碳化硅单晶体薄膜(2-1)为P型掺杂或者N型掺杂的，分别构成纳米线异质结。