自旋电子学和自旋电子器件

自旋电子学是近年来发展起来的微电子学和磁学的交叉学科,主要研究自旋极化电流的注入、控制和检测。本文介绍了自旋电子学和器件的研究进展,着重讨论了自旋注入和检测的问题,分析了自旋电子器件研究的核心问题和难点。自旋电子学的研究有着重要的理论意义,自旋器件在信息科学领域也具有十分广阔的应用前景。     

自旋电子学、自旋电子器件及GaAs中电子自旋弛豫研究

评述了自旋电子学及自旋电子器件的发展,自旋电子器件的应用,半导体自旋电子学的研究内容及目前的研究现状．给出了我们的有关GaAs中电子自旋偏振与相干弛豫的研究结果．     

金属包覆的反铁磁平板波导

本文分析了金属包覆的反铁磁波导的导波特性，结果表明在一定的频段内，波导只能传播ＴＭ表面波，当波导芯层厚度大于ｄ０时，其中的一段频段内ＴＭ表面波截止。揭示了运用半导体包覆的反铁磁波导在远红外波段有可能实现光控相移和选频等功能。     

硅基自旋注入研究进展

自旋注入、自旋探测和自旋操控是构建半导体自旋电子器件的基础.在硅基材料上采用电的方式进行自旋注入,有利于自旋器件与微电子芯片的集成化,是当前该领域的研究热点课题之一.简要概述了硅基自旋注入的研究进展,首先介绍了半导体自旋注入的原理和方法,着重评述了以磁隧道结(MTJ)结构为核心的硅基自旋注入的研究进程,然后详细论述了硅基自旋注入的测试原理、器件结构扣实验方法,最后给出了硅基自旋注入的主要研究目标和发展方向,并展望了硅基自旋电子器件的前景.     

二维反铁磁材料的磁光研究进展

磁性材料独有的磁响应特性增强了传统电荷型器件的磁控能力,而超薄甚至可单原子层剥离的二维磁性材料在低维尺度下增强了电子自旋与电荷、晶格的相互作用并带来了非凡的物性。在自旋电子学中,反铁磁材料不仅展现了高频、低耗、抗串扰的优势,其与超导、磁相变等现象联系的关联电子态还疏通了人们利用光电子学探索低维磁性及其机理的道路。近年来,得益于额外的磁自由度、二维光电效应、反铁磁与铁磁/非磁材料的功能化异质结,激光驱动的二维反铁磁材料成为研究热点。综合稳态和瞬态的显微光学手段,回顾总结了二维反铁磁材料中的各类磁光效应和元激发准粒子研究,包括激光与物质相互作用中的载流子、激子、声子、磁子及其耦合态效应。随着可见光到太赫兹成像和其他配套技术的发展,二维反铁磁材料的检测和调控难题正逐步得到解决,高极化度和低阻尼输运的微纳自旋应用有望被植入到光伏、光信息处理领域并发挥重要作用。     

纳米电子器件及其集成

对基于Top-Down加工技术的纳米电子器件如:单电子器件、共振器件、分子电子器件等的研究现状、面临的主要挑战等进行了讨论.采用CMOS兼容的工艺成功地研制出单电子器件,观察到明显的库仑阻塞效应;在半绝缘GaAs衬底上制作了AlAs/GaAs/In0.1 Ga0.9As/GaAs/AlAs双势垒共振隧穿二极管,采用环型集电极和薄势垒结构研制的共振隧穿器件,在室温下测得其峰谷电流比高达13.98,峰电流密度大于89kA/cm2;概述了交叉阵列的分子存储器的研究进展.     

纳米电子器件及其集成

对基于Top-Down加工技术的纳米电子器件如:单电子器件、共振器件、分子电子器件等的研究现状、面临的主要挑战等进行了讨论.采用CMOS兼容的工艺成功地研制出单电子器件,观察到明显的库仑阻塞效应;在半绝缘GaAs衬底上制作了AlAs/GaAs/In0.1 Ga0.9As/GaAs/AlAs双势垒共振隧穿二极管,采用环型集电极和薄势垒结构研制的共振隧穿器件,在室温下测得其峰谷电流比高达13.98,峰电流密度大于89kA/cm2;概述了交叉阵列的分子存储器的研究进展.     

纳米电子器件及其集成

对基于Top-Down加工技术的纳米电子器件如：单电子器件、共振器件、分子电子器件等的研究现状、面临的主要挑战等进行了讨论. 采用CMOS兼容的工艺成功地研制出单电子器件，观察到明显的库仑阻塞效应；在半绝缘GaAs衬底上制作了AlAs/GaAs/In0.1Ga0.9As/GaAs/AlAs双势垒共振隧穿二极管,采用环型集电极和薄势垒结构研制的共振隧穿器件，在室温下测得其峰谷电流比高达13.98，峰电流密度大于89kA/cm2；概述了交叉阵列的分子存储器的研究进展.     

超晶格—反铁磁界面上的非线性TM电磁表面波

研究了反铁磁和超晶格界面上非线性ＴＭ表面波的传播特性，发现超晶格体中液晶层晶轴取向θ为０或π／２时非线性ＴＭ表面波才能在所讨论的界面上存在，导出了非线性ＴＭ表面波的色散关系，分析了非线性ＴＭ表面波的频率特性     

外加磁场对含双δ势垒的铁磁/半导体/铁磁异质结中自旋输运和散粒噪声的影响

研究了外磁场存在时,含双δ势垒的铁磁/半导体/铁磁异质结中自旋相关的透射概率和散粒噪声,讨论了量子尺寸效应和Rashba自旋轨道耦合效应.研究结果表明:不同自旋取向的电子隧穿异质结时,透射概率和散粒噪声随半导体长度的变化特性是作等幅振荡;外加磁场和Rashba自旋轨道耦合强度的增强都会加大透射概率和散粒噪声的振荡频率;外加磁场角度的改变会改变散粒噪声的振荡频率;双δ势垒的存在增大了自旋电子透射概率的振幅.     

外加磁场对含双δ势垒的铁磁/半导体/铁磁异质结中自旋输运和散粒噪声的影响

研究了外磁场存在时,含双δ势垒的铁磁/半导体/铁磁异质结中自旋相关的透射概率和散粒噪声,讨论了量子尺寸效应和Rashba自旋轨道耦合效应.研究结果表明:不同自旋取向的电子隧穿异质结时,透射概率和散粒噪声随半导体长度的变化特性是作等幅振荡;外加磁场和Rashba自旋轨道耦合强度的增强都会加大透射概率和散粒噪声的振荡频率;外加磁场角度的改变会改变散粒噪声的振荡频率;双δ势垒的存在增大了自旋电子透射概率的振幅.     

一维反铁磁光子晶体多缺陷的多通道滤波

利用传输矩阵方法研究了形如(AB)4(AAB)nCm(BAA)n(AB)4的一维反铁磁光子晶体的透射谱.数值计算结果表明,反铁磁材料只在共振频率附近区间内对透射谱的影响较大,会出现窄带隙,并会减弱两侧透射峰的强度,而其它区间内的透射谱与普通光子晶体基本相同.此外,在一定的波长范围内,随着各个参数的变化,在该光子晶体的禁带区内可分别获得一个或多个很窄的透过峰.该性质可被用来设计多通道窄带滤波器,即通过调节各个参数就能得到实现所需波长及通道数目的窄带滤波器.     

电子器件用中温钎料的研究进展

从中温钎料的基本性能要求出发,综述了中温(400~600℃)钎料的发展历程和近年来中温钎料的最新研究进展。指出由超细焊粉制备的焊膏是今后中温钎料发展的一个重要方向。     

硅纳米线纳米电子器件及其制备技术

硅纳米线由于特殊的光学及电学性能如量子限制效应及库仑阻塞效应等,在纳米电子器件的应用方面具有潜在的发展前景。介绍了采用电子束蚀刻技术(EB)、反应性离子蚀刻技术(RIE)、金属有机物化学气相沉积(MOCVD)等制备技术及场效应晶体管、单电子探测器及存储器、双方向电子泵及双重门电路等硅纳米线纳米电子器件的最新进展情况,并对其发展前景作了展望。     

InP基应变自组装纳米材料及其光电子器件研究进展

半导体低维结构材料,如量子线(点)材料,由于其特殊的电子结构,在新一代光电子、微电子器件中有着重要的应用价值。本文对应变自组装InP基量子线(点)材料的生长制备、光学和电学特性及其在半导体激光器、红外探测器及其他光电子和微电子器件中的应用进行了综述,指出了目前需要改进的一些方面,并提出了一些相应的解决途径。     

隐身技术与反隐身技术的进展

在现代战争中,雷达和其他探测系统的作用距离和精度都大大提高了,对各种飞行武器的生存能力构成了严重威胁.因此,隐身技术成了80年代重要军事技术之一.隐身飞机和隐身巡航导弹的出现,又给各种防务雷达和探测器带来了挑战和威胁,反隐身技术也应运而生,开创了电子战的新阶段.我们只对现在的隐身技术和反隐身技术的进展情况作一下扼要的简介,或许这会给人以启迪.     

反铁磁状态层状Co基复合氧化物Ca2Co2O5电子学性质的研究

基于密度泛函理论方法分析研究了一种低自旋反铁磁状态Co基层状复合氧化物Ca2Co2O5的电子学性质。结果表明,其能带中均包括5个子带,其中费米能级附近的能带中的能级数量较多,具有较宽的分布。向上自旋的电子形成半导体型能带,带宽为0.0112 eV,向下自旋的电子形成金属型能带。在费米能级附近,s、p、d电子对其态密度的贡献程度逐渐提高。CaCoO层对总态密度贡献较大,CoO层对总态密度贡献较小。Ca中电子主要在远离费米能的位置形成能带,Co中电子主要在费米能附近形成能带,O中电子主要在-19 eV和费米能形成能带,Co d电子和O p电子贡献这种反铁磁状态层状Co基复合氧化物Ca2Co2O5的电子学性质。     

微波段可调控超材料技术研究进展及其应用现状

可调控超材料通过对单元结构和基体参数的调节实现对电磁场的实时调制,在吸波材料、微波器件、新型天线等领域具有广阔的应用前景。本文从电路研究的观点对超材料可调控的原理进行了解释,并综述了超材料实现可调控的手段及其研究进展,介绍了超材料可调控技术的应用情况,最后探讨了可调控超材料技术存在的问题及发展趋势。     

MEMS超级电容器研究进展

基于微机电系统(Micro-electro-mechanical systems,MEMS)技术的微型超级电容器是一种以微纳米结构形式实现储能的微型能量存储器件,具有高比容量、高储能密度和高抗过载能力等特点,在MEMS微电源系统、引信系统以及物联网等技术领域具有广泛的应用前景。分析了超级电容器的基本原理和种类,系统综述了MEMS超级电容器的国内外研究现状,重点讨论了基于MEMS加工技术的超级电容器制造方法和优势,从材料、结构设计、加工工艺方面分析了MEMS超级电容器存在的技术瓶颈问题,并展望了其未来的发展趋势和应用需求。