[实用新型]一种电可控的二维自旋电子器件阵列

权利要求书

1.一种电可控的二维自旋电子器件阵列，其特征在于：包括半导体基片、设置于基片下表面的光栅结构的背栅电极，层叠设置在基片上表面的介电层、过渡金属硫化物二维材料/铁磁金属纳米团簇异质结构，设置于过渡金属硫化物二维材料上表面沿着宽度方向两侧的两列电极对、设置于过渡金属硫化物二维材料上表面的BN二维材料钝化层；所述两列电极对由置于过渡金属硫化物二维材料上表面沿着宽度方向两侧的若干对位置一一对应的电极对等间距排列构成。

2.如权利要求1所述的一种电可控的二维自旋电子器件阵列，其特征在于：所述半导体基片采用n型或p型掺杂的硅、锗，n型或p型掺杂的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体，n型或p型掺杂的Ⅱ-Ⅵ族化合物中的一种。

3.如权利要求1所述的一种电可控的二维自旋电子器件阵列，其特征在于：所述介电层采用氧化铝、氧化镁、二氧化铪、二氧化钛、六方氮化硼中的一种或几种的组合，其厚度为50～1000μm。

4.如权利要求1所述的一种电可控的二维自旋电子器件阵列，其特征在于：所述过渡金属硫化物二维材料化学式为MX₂，其中M＝Mo或W，X＝S或Se。

5.如权利要求1所述的一种电可控的二维自旋电子器件阵列，其特征在于：所述过渡金属硫化物二维材料的厚度d₁满足范围0d₁50nm。

6.如权利要求1所述的一种电可控的二维自旋电子器件阵列，其特征在于：所述铁磁金属纳米团簇为由铁磁金属材料构成的纳米颗粒状非周期性团簇结构或周期性团簇阵列结构中的一种。

7.如权利要求6所述的一种电可控的二维自旋电子器件阵列，其特征在于：所述铁磁金属纳米团簇的铁磁金属材料为铁、钴、镍金属中的一种或几种，或其合金。

8.如权利要求6所述的一种电可控的二维自旋电子器件阵列，其特征在于：所述铁磁金属材料构成的纳米颗粒状非周期性团簇结构的颗粒大小、颗粒间距，以及周期性团簇阵列结构的颗粒大小、颗粒间距均在1～500nm范围内。

9.如权利要求1所述的一种电可控的二维自旋电子器件阵列，其特征在于：所述BN二维材料钝化层的厚度d₂满足范围0d₂1μm。

10.如权利要求1所述的一种电可控的二维自旋电子器件阵列，其特征在于：所述光栅结构的背栅电极的光栅周期与设置于过渡金属硫化物二维材料上表面两侧的两列电极对的排列周期一致，且背栅电极位置与电极对的上下位置一一对应。