【技术实现步骤摘要】
基于碳纳米管的自旋场效应晶体管及其制备方法
本专利技术涉及信息技术及微电子器件，尤其涉及一种基于碳纳米管的自旋场效应晶体管及其制备方法。
技术介绍
1925年，JuliusEdgarLilienfeld最早提出了场效应晶体管(fieldeffecttransistor，FET)的构想和概念，但受限于当时实验条件、技术和材料的限制，没有实际的器件制备和性能展示。1960年，美国Bell实验室的江大原申请了第一个硅基MOS(metaloxidesemiconductor)场效应晶体管专利，所述硅基MOS场效应晶体管是通过栅极电压产生的电场来控制硅半导体导电沟道的通断，是一种电压型控制型开关，其开与关的状态对应于信息“1”与“0”。这种器件具有尺寸可缩(高集成度)、高稳定性、高速和低能耗的优势，是现代信息技术和集成电路的核心器件。随着现代微电子技术的迅猛发展，传统的硅基MOS器件已经进入亚10nm节点，后摩尔时代的信息技术对器件提出了更高的要求，如高集成度、高稳定性、低功耗、非易失等。1988年，随着巨磁阻现象的发现，由于...
【技术保护点】
1.一种基于碳纳米管的自旋场效应晶体管，其特征在于，包括：绝缘衬底、碳纳米管、导电结构体、检测结构体以及栅电极；所述碳纳米管和导电结构体、检测结构体均位于所述绝缘衬底上表面；/n所述碳纳米管贯穿所述导电结构体，并在接触面形成欧姆接触；/n所述导电结构体包括第一电极和第二电极，用于提供导通电路；/n所述碳纳米管用于在所述导通电路中有电流通过时，产生自旋流；/n所述检测结构体与所述碳纳米管相连接，用于检测所述碳纳米管中的自旋流；/n所述栅电极与所述绝缘衬底相连接，并与所述导电结构体以及碳纳米管绝缘；所述栅电极用于提供栅极电压，以控制所述自旋流的状态。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于碳纳米管的自旋场效应晶体管，其特征在于，包括：绝缘衬底、碳纳米管、导电结构体、检测结构体以及栅电极；所述碳纳米管和导电结构体、检测结构体均位于所述绝缘衬底上表面；
所述碳纳米管贯穿所述导电结构体，并在接触面形成欧姆接触；
所述导电结构体包括第一电极和第二电极，用于提供导通电路；
所述碳纳米管用于在所述导通电路中有电流通过时，产生自旋流；
所述检测结构体与所述碳纳米管相连接，用于检测所述碳纳米管中的自旋流；
所述栅电极与所述绝缘衬底相连接，并与所述导电结构体以及碳纳米管绝缘；所述栅电极用于提供栅极电压，以控制所述自旋流的状态。
2.根据权利要求1所述的基于碳纳米管的自旋场效应晶体管，其特征在于，还包括一个检测结构体，所述碳纳米管贯穿所述检测结构体，并在接触面形成欧姆接触，所述检测结构体位于所述绝缘衬底上，并与所述导电结构体仅通过所述碳纳米管相连；所述检测结构体具有第三电极，所述第三电极的电压大小与自旋流相对应。
3.根据权利要求2所述的基于碳纳米管的自旋场效应晶体管，其特征在于，所述检测结构体为两个或两个以上，每个所述检测结构体之间仅通过所述碳纳米管相连接，并沿所述碳纳米管的轴线方向依次排布；每个检测结构体均具有至少一个电极。
4.根据权利要求3所述的基于碳纳米管的自旋场效应晶体管，其特征在于，所述导电结构体或检测结构体的材质分别为：钼、铁、钴、镍、钛或者多晶硅；所述导电结构体与所述检测结构体的材质相同或不同。
5.根据权利要求3所述的基于碳纳米管的自旋场效应晶体管，其特征在于，所述导电结构体或检测结构体沿所述碳纳米管轴线方向的投影长度为5-2000纳米；相邻两个导电结构体或检测结构体之间的沟距为5-1000纳米。
6.根据权利要求3所述的基于碳纳米管的自旋场效应晶体管，其特征在于，所述碳纳米管为单壁管或多壁管；若所述碳纳米管的根数为两根或两根以上，所有所述碳纳米管组成碳纳米管束。
7.一种基于碳纳米管的自旋场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括：
基于电弧放电、激光溅射、化学气相沉积或浮动化学气相沉积方法，在绝缘衬底上沉积离散的碳纳米管；
在所述绝缘衬底上旋涂第一光刻胶层，所述第一光刻胶层的厚度超过导电结构体高度的预设倍数；
基于光...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙连峰，岳峻逸，刘佳，彭志盛，任红轩，池建义，梁贺君，尚净波，史刚，
申请(专利权)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，
类型：发明
国别省市：北京;11
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