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三维拓扑绝缘体Bi制造技术

技术编号:24415515 阅读:61 留言:0更新日期:2020-06-06 11:17
本发明专利技术涉及一种三维拓扑绝缘体Bi

Three dimensional topological insulator Bi

【技术实现步骤摘要】
三维拓扑绝缘体Bi2Te3光致反常霍尔电流的增强方法
本专利技术涉及自旋电子学领域,具体涉及一种三维拓扑绝缘体Bi2Te3光致反常霍尔电流的增强方法。
技术介绍
三维拓扑绝缘体是一种新型的量子物质态,在其表面具有自旋动量锁定的无能隙狄拉克电子态。该特点为拓扑绝缘体带来许多奇异的性质,使其在自旋电子学和量子计算领域具有很大的应用潜力。Bi2Te3是三维拓扑绝缘体的典型代表,具有较为简单的能带结构。目前,在自旋电子学领域有许多工作围绕碲化铋展开。光致反常霍尔电流通过圆偏振光激发样品产生自旋极化的载流子,这些载流子在纵向电场的作用下发生移动。由于自旋霍尔效应,这些载流子将受到与运动方向垂直的力的作用,而且自旋向上的电子和自旋向下的电子受到的力的方向是相反的。从而在垂直于电场的方向上产生电流,即光致反常霍尔电流。光致反常霍尔电流是研究材料自旋霍尔效应的有力手段,同时也是研制新型自旋光电子器件的有力工具。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种三维拓扑绝缘体Bi2Te3光致反常霍尔电流的增强方法,能够简便快捷且有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维拓扑绝缘体Bi

【技术特征摘要】
1.一种三维拓扑绝缘体Bi2Te3光致反常霍尔电流的增强方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:选择符合条件的衬底材料;
步骤S2:用分子束外延设备,在预设衬底上,生长三维拓扑绝缘体Bi2Te3薄膜;
步骤S3:在三维拓扑绝缘体Bi2Te3薄膜上用电子束蒸发制备两对钛/金电极,其中一对为圆形电极,另一对为条形电极;
步骤S4:根据增强系统,选取特定波长的激光器,增强步骤S2中不同厚度三维拓扑绝缘体Bi2Te3薄膜的光致反常霍尔电流。


2.根据权利要求1所述的三维拓扑绝缘体Bi2Te3光致反常霍尔电流的增强方法,其特征在于,所述衬底材料为沿(111)晶面生长的绝缘Si衬底,且没有掺杂,费米能级在带隙中间。


3.根据权利要求1所述的三维拓扑绝缘体Bi2Te3光致反常霍尔电流的增强方法,其特征在于,所述激光器采用1064nm的激光器。


4.根据权利要求1所述的三维拓扑绝缘体Bi2Te3光致反常霍尔电流的增强方法,其特征在于,所述步骤S4具体为:
步骤S41:将样品贴在杜瓦瓶的样品座上;
用银浆和银丝将样品上四个电极引线到杜瓦瓶的接线柱上,并将杜瓦瓶抽真空;
步骤S42:激光器出来的光依次通过衰减片、起偏器、光弹性调制器后垂直入射在样品四个电极的中心;样品上的两个条形电极与直流电压源相连;通过直流电压源对样品施加稳定的纵向电场E;样品上的两个圆形电极与前置放大器相连,进行光电流的收集;光电流经过前置放大器放大后进入锁相放大器;光电流经过锁相放大器放大后进入数据采集卡进行采集;
步骤S43:将样品上左侧的条形电极接直流电压源的正电压输出端,将样品上右侧的条形电极接直流电压源的负电压输出端,通过电脑控制直流电压源输出-3V至3V的电压,步长为0.2V;在每一个直流电压下,按步骤S42由圆形电极采集与光弹性调制器一倍频同频率的光电流,记为I1;
步骤S44:将样品上两对条形电极的接线对调,即将样品上右侧的条形电极接直流电压源的正电压输出端,将样品上左侧的条形电极接直流电压源的负电压输出端;通过电脑控制直流电压源输出-3V至3V的电压,步长为0.2V;在每一个直...

【专利技术属性】
技术研发人员:俞金玲武文逸程树英赖云锋郑巧
申请(专利权)人:福州大学
类型:发明
国别省市:福建;35

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