Table of Contents
ويحقق الجيل القادم من التكنولوجيا التي تغذي العمود الفقري للكهرباء بالإضافة إلى شحنها الوعد باستخدام أجهزة إلكترونية أسرع وأكثر كفاءة في الطاقة، ويكمن في صميم العديد من البنايات العمودية المقترحة في أن تكون المواد شبه الموصلية ذات السمات الحرارية - مادية تدمج بين السلوك شبه المؤثر وبين النظام المغنطيسي التلقائي، وتُحدِّد الخواص الكهربائية لهذه المواد مدى فعالية ما يمكن أن تولده من وسائل نقل.
ما هي موصلات خاممغناطيسية؟
أما المواد شبه المغنطيسية فهي صلبة تمتلك في الوقت نفسه ثغرة في نطاقات شبه مؤثرة (منها 0.5 إلى 3 إي في) وجهاز مغناطيسي تلقائي يمكن أن يرتفع إلى درجة حرجة، ودرجة حرارة كوري (() ]C.
The history of ferromagnetic semiconductors began in the 1960s with europium chalcogenides, but interest rand in the 1990s after the discovery of carrier-mediated ferromagnetism in (Ga,Mn) As. This material demonstrated that the presence of holes (positive charge carriers) could mediate a long-range magnetic interaction between Mn ulaT
أهم أنواع الكهرباء في مجال السينتر
وتتوقف فائدة الموصل شبه المغنطيسي في جهاز عمودي على عدة بارامترات كهربائية مترابطة، وتؤثر كل عقار على كيفية توليد وتلاعب وكشف التيار المكشوف.
السلوك والتنقل
(ب) تجمع عوامل السلوك الكهربائي (nemi) بين تركيز الناقل () أو أو ) [مركبة النقل المتعدد المعادن: 5]) وتنقل الناقل (وذلك يستصوب ارتفاع درجة التنقل في مراكز نقل الأجهزة وتقلل من الخسائر المقاومة).
تركيز الناقل ودوره المغناطيسي
وفي حالة الاستخفاف بالناقلات، فإن كثافة الناقلات الحرة تتحكم مباشرة في قوة واستقرار الطلب المغنطييسي، ويزيد تركيز الثقوب في (Ga,Mn)As T ]C لأن المزيد من شركات النقل تشارك في تبادل الصواريخ
استقطاب العينات
درجة الاستقطاب في مستوى فيرمي - التي تُعرّف بأنها (N] - ] - [تُظهر في درجة حرارة أقل:3]]/() +
آثار الظواهر العسكرية
ويمكن أن ينشأ عن تغير المقاومة الكهربائية في مواجهة حقل مغناطيسي مطبق، وجود مسبار أساسي للنقل العمودي وتأثير عملي للمستشعرات والذاكرة، وفي أجهزة الموجات شبه المغنطيسية ذات الحجم المنخفض، يمكن أن تنشأ مادة الأشعة فوق البنفسجية من عدة آليات: مغناطيسية متفرقة من نوع " AMR " ، وهي أجهزة مغناطيسية متداخلة في الوصلات المغناطيسية.
الآليات خلف الشركات الكهربائية
ويرتبط السلوك الكهربائي لشبه الموصلات الأسمدة ارتباطا وثيقا بالتفاعلات الدقيقة بين الأوعية المغناطيسية وناقلات الشحن، وتشمل أهم الآليات التبادلات التي تعمل على وسيط الناقلات، وتشكيل نطاقات الشوائب، والتكافلات العمودية.
ناقلات - محررة
In DMS materials, magnetic ions (e.g., Mn2+) do not directly couple because their 3d tropicalals are too localized. instead, free carriers-typically holes in a p-type semiconductor -mediate an indirect exchange interaction. The RKY interaction oscillates with distance, favoring ferromagnetic alignment when the carriersity is high enough to create
Impurity Band Conduction
وفي ارتفاع تركيزات الداكن المغناطيسي، تتسع الولايات الشائعة (مثل مستويات المقبِل من مين) إلى نطاق ضيق يمكن أن يدمج مع نطاق الانقسام، وتؤدي هذه الفرقة دورا مزدوجا: فهي تزيد كثافة الدول على مستوى الفرد، وتعزز النظام المغنطيسي، ولكنها أيضا تؤدي إلى اضطرابات قوية في الانتقال إلى النطاق المحلي، وتصبح سرعة الحركة أقل أو حتى ترتقي.
Spin-Orbit Coupling and Magnetotransport
ويربط الانقلابات العنكبوتية بالحركة العمودية والمدارية للكهرباء، مما يؤدي إلى مغناطيسية للهووسات الأرضية وتأثيرات الهضبة الشاذة، وفي الموصلات شبه المغنطيسية، تكون الأوكسيدية ضعيفة )مثلاً في الغازات المكدسة(، ولكن يمكن تعزيزها بواسطة عناصر ثقيلة )بي، سيب( أو في واجهات أكسيد )مثل( لا.
نظم المواد وخصائصها الكهربائية
ولا يفي أي موصل وحيد للخصيتين بالسيلانيات الخلوية بجميع متطلباتها، حيث توفر نظم المواد المختلفة مبادلات فريدة بين [(FLT:0]T ] ]C، والتنقل، والاستقطاب، وتوافق النمو.
III-V Dilute Magnetic Semiconductors: (Ga,Mn)As
([Ga,Mn]As remains the most extensively studied DMS due to its compatibility with GaAs-based hetero structures. Epitaxial films grown by low-temperature molecular beam epitaxy (LT-MBE) can incorporate up to about 12% Mn. The electrical properties at low temperature (below:50 K) show metal conduction with a high polarization
موصلات خاموية مجهزة على أساس أكسيد البيرومغنطيسي
وقد تضاعفت مقاصد مثل زين أو تي أو 2 أو 3 مع المعادن الانتقالية (Co, Fe, Ni) بسبب التنبؤات النظرية للأنماط العالية T ] C فوق درجة حرارة الغرفة.
هيسلر أوييس ونِصف ميتال
وتحتاج السبيكات المشبع بالهوسفات إلى أن تكون هذه المواد ذات المستوى المتوسط من المادة المتوسطة، كما أن المادة الأساسية التي تستخدمها في هذه المادة هي من المواد التي تُستخدم في إطارها المادة المتوسطة، والتي تُستخدم في هذه المادة، والتي تُستخدم في هذه المادة، والتي تُستخدم في هذه المادة، والتي تُستخدم في معظمها مواد ذات مستوى تضخمي مضبوطئ.
التحديات في عملية إنشاء غرفة الاجتماعات
ولكي تصبح الأجهزة العمودية قادرة على البقاء تجاريا، يجب أن تعمل أجهزة شبه موصلات الأسمدة في درجة حرارة الغرفة وما فوقها، ولا تزال هناك عقبات أساسية عديدة.
حدود التأهل
In DMS materials, T[FLT:]
مكافحة الأعطال والتجانس
Defects-interstitials, vacancysites-are ubiquitous in ferromagnetic semiconductors grown at low temperatures. They introduce carrier compcattering centers, and magnetic dead layers that degrade segrade se transport. For example, in (Ga,Mn)As, Mn interstitials act as double donors, compensating the desired carrier holes
التكامل بين الجوانب والأجهزة
وأي جهاز عمودي عملي يتطلب وصلات بين نصف موصلات سمية وقنوات غير مغناطيسية (مثلاً، الغازات أو السي أو الجرافات) وتعاني هذه الوصلات من اختلالات كيميائية، ونقل شحنات، وتكوين حواجز في القناة المنوية تحجب الحقن، ولا تزال مشكلة الاختلال التي يُعرف بها في الأنفاق الشمدة.
التطبيقات في الكتاب المقدس
ورغم التحديات، استُخدمت أجهزة شبه موصلات سمية لإظهار عدة لبنات رئيسية للبناء العمودي.
Spin Valves and Magnetic Tunnel Junctions
A cycle valve consists of two ferromagnetic layers separated by a nonmagnetic spacer; the tool resistance changes depending on the relative alignment of the magnetizations. Ferromagnetic semiconductor-based sefectrodes using (Ga,Mn)As electrodes and a GaAs spacer show clear magnetoresance, though the effect is often small ([FT:]
مترجمون ميدانيون
The polit-effector (spin FET), proposed by Datta and Das in 1990, uses a gate voltage to modulate the se precession of carriers injected from a ferromagnetic source into a semiconductor channel.
الذاكرة غير المُعدية واللوغية
فبخلاف نظام تقييم النتائج، يمكن أن تتيح أجهزة الاستنشاق شبه المغنطيسية " المنطق الأساسي " حيث يتم تجميع المعلومات في الحالة الشوكية وتجهيزها دون وجود شحنة، وعلى سبيل المثال، تستخدم بوابات الغالبية العمودية المختلطين في أداء عمليات الفول، كما يمكن أن تشكل العناصر شبه الموصلاتية المغنطية التي تستخدم في إنتاج المواد الكهربائية متعددة الخلايا، حيث تتحكم في المغناطيسية الكهربائية )أو العكسية(.
المستقبل توجيهات وجبهة البحوث
ولا يزال مجال الموصلات شبه المغنطيسية يتطور، ويقوده اكتشاف مواد جديدة وتحسين الفهم النظري.
موصلات دومينيكية ذات مقياسين
(أ) إن عزلة [مشغلين بحريين رفيعي المستوى من الناحية الذرية مثل Cr2Ge2Te6, CrI3, and Fe3GeTe2 قد فتحت ساحة لعب جديدة.
المواد الطبوغرافية وأجهزة النص العنكبوتي
كما أن الناسورينات السطحية مثل بي2Se3 وSb2Te3 لها ولايات سطحية ذات قفل عمودي، مما يتيح استقطاباً شبه عظمي بنسبة 100 في المائة في درجة حرارة الغرفة، ويمكن أن يؤدي استخدام مادة TI ذات سمية مغناطيسية إلى حدوث حالة من عدم التماثل في النسيج التراجعي، مما يؤدي إلى حدوث خلل نصفي في القاعة.
التحكم الكهربائي الميداني في الكائنات البحرية
(أ) الهدف الطويل الأمد هو تحويل المغناطيس باستخدام حقل كهربائي بدلاً من التحلل الحالي، والحد من تشتت الطاقة، وفي أجهزة التغيُّر شبه المغنطيسية، يمكن أيضاً تحويل الكثافة الناقلة (وبالتالي قسر الصرف) بواسطة مجموعة من المركبات، كما يتبين من مترجمي Ga,Mn)As.
In[ summary, ferromagnetic semiconductors offer a unique platform for integrating charge and seplay operationalities, but their practical adoption hinge on solving the twin challenges of achieving room-temperature ferromagnetism and maintaining high-quality electrical transport. Continued exploration of new material families -especially 2D magnets and topological systems -combined with advanced growth and characterization techniques, is gradually pushing the boundaries.