[发明专利]一种单层二硫化钼能谷协调的单极型自旋二极管

权利要求书

1.一种单层二硫化钼能谷协调的单极型自旋二极管，其特征是，包括由掺杂半导体材料与衬底材料融合形成的第一异质结(1)和第二异质结(2)，第一异质结(1)与第二异质结(2)相接触构成PN结，融合形成第一异质结(1)或/和第二异质结(2)的衬底材料为铁磁绝缘体，所述半导体为单层二硫化钼。

2.根据权利要求1所述的单层二硫化钼能谷协调的单极型自旋二极管，其特征是，所述铁磁绝缘体包括忆铁石榴石铁氧体或三碘化铬。

3.根据权利要求1所述的单层二硫化钼能谷协调的单极型自旋二极管，其特征是，所述第一异质结(1)由掺N型半导体材料与衬底材料融合形成，所述第二异质结(2)由掺P型半导体材料与衬底材料融合形成。

4.根据权利要求3所述的单层二硫化钼能谷协调的单极型自旋二极管，其特征是，第一异质结(1)中N型半导体的掺杂后化学势μ_n为0.73～0.93eV，第二异质结(2)中P型半导体的掺杂后化学势μ_p为－0.93～－0.73eV，e为电子电荷。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的单层二硫化钼能谷协调的单极型自旋二极管，其特征是，所述铁磁绝缘体诱导产生的铁磁交换场为正向。

6.根据权利要求5所述的单层二硫化钼能谷协调的单极型自旋二极管，其特征是，所述单极型自旋二极管的导带能区为[△－λ_F，△+λ_F]，式中，△为所述单层二硫化钼的能隙的一半，λ_F为所述铁磁绝缘体诱导产生的铁磁交换场。

7.根据权利要求5所述的单层二硫化钼能谷协调的单极型自旋二极管，其特征是，所述单极型自旋二极管的价带能区为[－△+2λ_so－λ_F，－△+2λ_so+λ_F]，式中，△为所述单层二硫化钼的能隙的一半，λ_F为所述铁磁绝缘体诱导产生的铁磁交换场，λ_so为所述单层二硫化钼的自旋轨道耦合强度。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的单层二硫化钼能谷协调的单极型自旋二极管，其特征是，所述铁磁绝缘体诱导产生的铁磁交换场为反向。