1.一種室溫p型磁性半導體p-n-p雙重結器件和電控磁器件,其特征在于,包括室溫p型磁性半導體p-n-p雙重結器件和電控磁器件的結構;所述室溫p型磁性半導體p-n-p雙重結器件是一種基于p型磁性半導體和n型Si的p-n-p雙重結器件,在n型Si上、下表面沉積p型磁性半導體薄膜,然后分別在n-Si和兩層薄膜表面鍍金或銦膜電極,形成了Au/p-CFTBO/n-Si/p-CFTBO/Au結構的p-n-p雙重結器件;其中CFTBO為室溫p型磁性半導體成分CoFeTaBO的簡;該p-n-p雙重結器件具有明顯整流效應,與目前以Si為基礎的半導體更易于實現兼容;
所述電控磁器件是在單晶硅表面依次鍍上一層Cr膜和Au膜作為底電極,在Au膜表面依次沉積一層p型磁性半導體薄膜和HfO2或MgO2等氧化物絕緣層薄膜,在絕緣層薄膜和Au膜之間施加門電壓進行磁學性能的調控。
2.一種室溫p型磁性半導體p-n-p雙重結器件和電控磁器件的制備方法,其特征在于,具體包括:
(1)基于室溫p型磁性半導體的p-n-p雙重結器件的制備:
1)將重摻雜的雙拋n型(100)硅片用氫氟酸清洗,去除表面氧化層,然后用丙酮、酒精和去離子水進一步清洗;
2)利用磁控濺射,控制氧分壓,在清洗后的雙拋n型硅片的一面鍍上一層室溫p型磁性半導體薄膜,室溫p型磁性半導體的成分為CoFeTaBO即簡寫為CFTBO;
3)利用磁控濺射,控制氧分壓,在雙拋的n型硅的另一面鍍上一層室溫p型磁性半導體薄膜;
4)將99%純度的高純軟金屬沉積或壓制電極于p型磁性半導體薄膜和硅片的特定部位,連接銅引線,得到了基于室溫p型磁性半導體的p-n-p結構及其p-n-p雙重結器件;所述高純軟金屬為In和Au
(2)基于室溫p型磁性半導體的電控磁器件的制備,具體包括以下步驟:
1)在單晶硅表面依次鍍上一層Cr膜和Au膜,作為底電極;
2)利用磁控濺射,在Au膜表面依次沉積一層室溫p型磁性半導體薄膜和氧化物絕緣層薄膜,同時添加掩模版保留一部分Au膜不被濺射,用以后期連接銅引線;
3)在氧化物絕緣層和Au膜之間加上正負、大小不同的電壓,得到基于室溫p型磁性半導體的電控磁器件。
3.根據權利要求2所述室溫p型磁性半導體p-n-p雙重結器件和電控磁器件的制備方法,其特征在于,所述步驟4)得到的基于室溫p型磁性半導體的電控磁器件,在室溫下對該器件采用外加門電壓的方式進行磁學性能的調控,在門電壓絕對值不高于2V的條件下,對制備的不同厚度的p型磁性半導體的磁學性能進行有效的電調控;具體是在25納米厚度的Au膜上外加門電壓為1.2V,飽和磁化強度相對原始樣品變化了54%。