材料科学与工程参考?？?|| 用于自旋电子学的III-V族和IV族铁磁半导体

摘要： 从晶体管首次问世以来，固态电子电路的迅猛发展令人瞩目。半导体（SC）加工技术的创新，助力维持了开发更小型、高性能电子设备的步伐。多数电子设备的运行依赖于控制电荷流动的能力。然而，当电子设备缩小至10纳米甚至更小尺度时，两大问题随之显现：首先，多种波动使得控制电子电荷流动变得困难。例如，当场效应晶体管（FETs）的沟道长度达到几纳米时，电子传输已无法用传统扩散方程描述。在纳米级器件中，掺杂原子位置的微小波动都会显著影响电子运动，导致输出电流难以预测和控制，进而造成器件参数的大幅波动。其次是由漏电流引发的巨大空闲能耗问题——当沟道长度进入亚10纳米范畴时，量子隧穿效应会导致漏电流产生。随着器件尺寸进一步缩小，更多高速运行的器件被集成，空闲能耗也随之攀升。为攻克这些难题，学界正积极探索多种新兴技术。其中颇具前景的"自旋电子学"技术，或将为电子学领域提供解决方案或全新框架。