一种铁磁性碳化硅晶体及其制备方法技术

本申请公开了一种铁磁性碳化硅晶体及其制备方法，属于半导体材料领域。该铁磁性的碳化硅晶体中具有P型掺杂离子和空穴，所述P型掺杂离子与空穴的浓度比为1：3

【技术实现步骤摘要】
一种铁磁性碳化硅晶体及其制备方法


[0001]本申请涉及一种铁磁性碳化硅晶体及其制备方法，属于半导体材料领域。

技术介绍

[0002]半导体器件主要利用电子的电荷属性进行信息的处理与传输，而信息存储功能则是利用铁磁性，即电子的自旋属性实现的。随着信息技术的不断发展，处理与传输速度的快速提升，现有半导体集成电路难以满足人们的需求。如果能将电子的电荷与自旋属性相结合，无疑将产生巨大的技术突破。基于将这一理想变为现实，自旋电子学应运而生。
[0003]SiC作为一种性能优异的第三代半导体，其在高频、高功率器件等领域具有良好的应用前景。若能在SiC晶体中实现铁磁性转变，获得SiC基的稀磁半导体将具有重要的科研价值。
[0004]d0铁磁性是指在d轨道和f轨道没有不成对电子的情况下，材料(如石墨、CaB6和Hf02等)具有铁磁性和大于室温居里温度的一种性能。一直以来，铁磁性都是Fe、Co、Ni等不成对d电子元素和稀土等不成对f电子元素所专有的性能。晶格或键缺陷的存在导致了杂带出现，并产生自旋极化。电子自发或受缺陷影响进入“杂带”，产生自旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁磁性的碳化硅晶体，其特征在于，所述碳化硅晶体中具有P型掺杂离子和空穴，所述P型掺杂离子与空穴的浓度比为1：3
‑
10，以使得所述碳化硅晶体为具有铁磁性的P型碳化硅晶体。2.根据权利要求1所述的铁磁性碳化硅晶体，其特征在于，所述碳化硅晶体在室温下的饱和磁化强度不低于0.05emu/g；优选地，所述碳化硅晶体在室温下的饱和磁化强度大于0.07emu/g；更优选地，所述碳化硅晶体在室温下的饱和磁化强度大于0.08emu/g；优选地，剩余极化强度不大于0.01emu/g。3.根据权利要求1所述的铁磁性碳化硅晶体，其特征在于，所述P型掺杂离子选自第三主族元素或过渡元素中化合价及原子半径适配的至少一种。4.根据权利要求1所述的铁磁性碳化硅晶体，其特征在于，所述P型掺杂离子的浓度为2.03
×
10
20
cm
‑3‑
5.6
×
10
23
cm
‑3。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的铁磁性碳化硅晶体，其特征在于，所述碳化硅晶体的电阻率为0.0183Ω
·
cm
‑1‑
0.2238Ω
·
cm
‑1，所述P型掺杂离子浓度为2.03
×
10
20
cm
‑3～1.68
×
10
22
cm
‑3，空穴的浓度为6.09
×
10
20
cm
‑3～1.78
×
10
23
cm
‑3。6.根据权利要求1所述的铁磁性碳化硅晶体，其特征在于，所述P型掺杂离子为铝离子，所述铝离子与所述空穴的浓度比为1:3
‑
6；优选地，所述P型掺杂离子为铝离子，所述碳化硅晶体在室温下的饱和磁化强度大于0.07emu/g；更优选地，所述P型掺杂离子为铝离子，所述碳化硅晶体在室温下的饱和磁化强度大于0.08emu/g；优选地，所述P型掺杂离子为铝离子，剩余极化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宁，石志强，姜彦鹏，高超，杨晓俐，李博，刘鹏飞，
申请(专利权)人：山东天岳先进科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：