[发明专利]基于局部碰撞电离的负阻和非饱和磁阻效应共存的器件

权利要求书

1.基于局部碰撞电离的负阻和非饱和磁阻效应共存的器件，其特征在于，该器件包括：半导体基体和两个金属电极；

所述两个金属电极分别设置于所述半导体基体的同一表面且至少有一个金属电极位于所述半导体基体表面的边缘；

所述半导体基体用于在获得持续增大的电流后其内部形成的局部非均匀电场的电场强度增强，导致所述半导体基体内局部碰撞电离的发生，进而产生等效的载流子注入效应，以使所述器件形成负阻效应；

所述半导体基体还用于在与所述电流的方向非平行磁场作用下其内部载流子由于洛伦兹力作用而发生非均匀性变化，以使所述器件呈现出非饱和磁阻效应，从而实现负阻效应和非饱和磁阻效应共存于同一器件。

2.根据权利要求1所述的基于局部碰撞电离的负阻和非饱和磁阻效应共存的器件，其特征在于，所述半导体基体的材料为Ge、Si、GaAs、GaN半导体中轻掺杂非磁性材料中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的基于局部碰撞电离的负阻和非饱和磁阻效应共存的器件，其特征在于，所述半导体基体为长方体结构。

4.根据权利要求3所述的基于局部碰撞电离的负阻和非饱和磁阻效应共存的器件，其特征在于，所述金属电极的材料为In、Ag、Cu、Au或Pt非磁性金属中的一种。

5.根据权利要求1或4所述的基于局部碰撞电离的负阻和非饱和磁阻效应共存的器件，其特征在于，所述两个金属电极与所述半导体基体形成欧姆接触。

6.基于局部碰撞电离的负阻和非饱和磁阻效应共存的系统，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的基于局部碰撞电离的负阻和非饱和磁阻效应共存的器件，还包括电流源和磁场产生装置；

所述电流源分别连接于所述两个金属电极；所述磁场产生装置用于产生与所述电流源电流方向不平行的磁场；

所述电流源向所述两个金属电极施加持续增大的电流，使得所述半导体基体内形成的局部非均匀电场的电场强度增强，导致所述半导体基体内局部碰撞电离的发生，进而产生等效的载流子注入效应，以使所述器件形成负阻效应；

所述半导体基体在所述磁场的作用下其内部载流子由于洛伦兹力作用而发生非均匀性变化，以使所述器件呈现出非饱和磁阻效应，从而实现负阻效应和非饱和磁阻效应共存于同一器件。

7.根据权利要求6所述的基于局部碰撞电离的负阻和非饱和磁阻效应共存的系统，其特征在于，还包括电压表，所述电压表用于测量所述两个金属电极之间的电压。