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一种复合半导体层

阅读：364发布：2021-03-01

IPRDB可以提供一种复合半导体层专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种复合半导体层，其包括：SOI衬底，沉积于体硅材料上，且该SOI衬底上沉积有硅薄膜；场效应晶体管，在所述硅薄膜上，其源极通过第一过孔连接到第二辅助输入\输出信号线上，该第二辅助输入\输出信号线通过第三过孔连接到第一辅助输入\输出信号线上，所述漏极通过第二过孔连接到第一金属电极上；所述第一金属电极通过第四过孔连接到第二金属电极上，且该第二金属电极的一端通过第一通孔连接到第二输入\输出信号线上，在该第二金属电极另一端上依次沉积铁电层、反铁磁层、下部铁磁层、隧道绝缘势垒层、上部铁磁层、顶部覆盖层；所述反铁磁层通过第二通孔连接到第三输入\输出信号线上；所述顶部覆盖层通过第五过孔连接到第一输入\输出信号线上。，下面是一种复合半导体层专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种复合半导体层，其特征在于，包括：

SOI衬底，沉积于体硅材料上，且该SOI衬底上沉积有硅薄膜；

场效应晶体管，在所述硅薄膜上，其源极通过第一过孔连接到第二辅助输入\输出信号线上，该第二辅助输入\输出信号线通过第三过孔连接到第一辅助输入\输出信号线上，所述漏极通过第二过孔连接到第一金属电极上；

其中，所述第一金属电极通过第四过孔连接到第二金属电极上，且该第二金属电极的一端通过第一通孔连接到第二输入\输出信号线上，在该第二金属电极另一端上依次沉积铁电层、反铁磁层、下部铁磁层、隧道绝缘势垒层、上部铁磁层、顶部覆盖层；

所述反铁磁层通过第二通孔连接到第三输入\输出信号线上；

所述顶部覆盖层通过第五过孔连接到第一输入\输出信号线上。

2.如权利要求1所述的复合半导体层，其特征在于，所述下部磁性层、上部磁性层的组成材料为铁磁性材料、半金属磁性材料或磁性半导体材料。

3.如权利要求1所述的复合半导体层，其特征在于，所述隧道绝缘势垒层的组成材料为绝缘氧化物。

4.如权利要求1所述的复合半导体层，其特征在于，所述输入/输出信号线和通孔或过孔的组成材料为半导体工艺上通用的导电良好的金属。

5.如权利要求1所述的复合半导体层，其特征在于，所述反铁磁性层的组成材料由合金材料或反铁磁性材料。

6.如权利要求1所述的复合半导体层，其特征在于，所述顶部覆盖层的组成材料为Ta、Ru或它们的组合。

7.如权利要求1所述的复合半导体层，其特征在于，所述铁电层的组成材料为BFO、BTO、STO、PMN-PT、PTO、BiMnO3。

8.如权利要求2所述的复合半导体层，其特征在于，所述铁磁性材料包括：3d过渡族磁性金属、铁磁性合金、稀土金属及其铁磁合金。

9.如权利要求2所述的复合半导体层，其特征在于，所述半金属磁性材料包括：Heussler合金。

10.如权利要求2所述的复合半导体层，其特征在于，所述磁性半导体材料包括：Fe、Co、Ni、V、Mn掺杂的ZnO、TiO2、HfO2和SnO2，以及Mn掺杂的GaAs、InAs、GaN和ZnTe。

说明书全文

一种复合半导体层

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体领域，尤其涉及针对微型智能机器人的平面集成系统中的复合半导体层。

背景技术

[0002] 众所周知，微型智能机器人已被广泛地应用于各种领域，如信息采集、自动控制、医疗救护等。一般而言，出去微型机器人的机械部分，电子控制系统可分为：信息采集模块（传感器单元）、信息处理模块（逻辑运算单元）、信息存储模块（存储介质单元）、信息通讯模块（微波传输单元）、任务管理模块、系统引导模块。其中任务管理模块和系统引导模块可由逻辑运算单元和存储介质单元搭建构成。

[0003] 目前，微型智能机器人主要面临两大难题：一、复杂电磁环境下系统的可靠性；二、可变频多信道高速通信系统的可行性。前者，复杂电子环境主要影响所有完全基于半导体材料的逻辑运算和存储器件，从而导致系统无法工作。后者，可变频通信是为了应对复杂电磁环境，多信道高速通讯是为了能在多个微型机器人间实现并行处理（计算）而提出的要求。在现有技术条件下，单纯依赖半导体材料制成的器件是无法满足现有要求的。

发明内容

[0004] 为解决上述问题，本发明提供了一种用于平面集成系统的复合半导体层，目的是在复杂电磁环境下，保证该半导体应用的可靠性以及保证可变频多信道高速通信系统的可行性，从而保证该半导体正常工作。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供了一种复合半导体层，该复合半导体层包括：

[0006] SOI衬底，沉积于体硅材料上，且该SOI衬底上沉积有硅薄膜；

[0007] 场效应晶体管，在所述硅薄膜上，其源极通过第一过孔连接到第二辅助输入\输出信号线上，该第二辅助输入\输出信号线通过第三过孔连接到第一辅助输入\输出信号线上，所述漏极通过第二过孔连接到第一金属电极上；

[0008] 其中，所述第一金属电极通过第四过孔连接到第二金属电极上，且该第二金属电极的一端通过第一通孔连接到第二输入\输出信号线上，在该第二金属电极另一端上依次沉积铁电层、反铁磁层、下部铁磁层、隧道绝缘势垒层、上部铁磁层、顶部覆盖层；

[0009] 所述反铁磁层通过第二通孔连接到第三输入\输出信号线上；

[0010] 所述顶部覆盖层通过第五过孔连接到第一输入\输出信号线上。

[0011] 其中，所述下部磁性层、上部磁性层的组成材料为铁磁性材料、半金属磁性材料或磁性半导体材料。

[0012] 所述隧道绝缘势垒层的组成材料为绝缘氧化物。

[0013] 所述输入/输出信号线和通孔或过孔的组成材料为半导体工艺上通用的导电良好的金属。

[0014] 所述反铁磁性层的组成材料由合金材料或反铁磁性材料。

[0015] 所述顶部覆盖层的组成材料为Ta、Ru或它们的组合。

[0016] 所述铁电层的组成材料为BFO、BTO、STO、PMN-PT、PTO、BiMnO3等。

[0017] 所述铁磁性材料包括：3d过渡族磁性金属、铁磁性合金、稀土金属及其铁磁合金。

[0018] 所述半金属磁性材料包括：Heussler合金等。

[0019] 所述磁性半导体材料包括：Fe、Co、Ni、V、Mn掺杂的ZnO、TiO2、HfO2和SnO2，以及Mn掺杂的GaAs、InAs、GaN和ZnTe等。

[0020] 本发明的有益功效在于，

[0021] 本发明在复杂电磁环境下的工作具有可靠性和可行性。由于本专利所涉及的多层膜结构可实现逻辑操作、存储操作、传感器、微波发射（接收）操作等，可以通过信号线控制实现功能的复用。这些功能全部是利用磁性多层膜结构实现的，而磁性材料的磁矩很稳定，具有非易失性和抗辐射性，因此可以在复杂的电磁环境中可靠地工作。

[0022] 本专利所涉及的多层膜结构中具有产生微波的功能，通过改变控制信息线上的电流大小可以产生不同频率的微波，从而可以实现变频多信道的高速通信。

[0023] 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

[0024] 图1是本发明的复合半导体层结构示意图。

[0025] 图2A是本发明实施例中复合半导体层的剖面俯视位置示意图。

[0026] 图2B是本发明实施例中复合半导体层的剖面位置1的俯视示意图。

[0027] 图2C是本发明实施例中复合半导体层的剖面位置2的俯视示意图。

[0028] 图3A是本发明实施例中复合半导体层的电路符号表示。

[0029] 图3B是本发明实施例中复合半导体层在实现磁性存储器时的电路符号表示。

[0030] 图3C是本发明实施例中复合半导体层在实现磁性传感器时的电路符号表示。

[0031] 图3D是本发明实施例中复合半导体层在实现逻辑器件功能时的三种电路符号表示。

[0032] 图3E是本发明实施例中复合半导体层在实现纳米振荡器功能时的电路符号表示。

[0033] 图4A是本发明实施例中复合半导体层阵列在实现平面集成系统时的可编程功能划分示意图。

[0034] 图4B是本发明实施例中复合半导体层阵列在实现平面集成系统时的示意图。

[0035] 附图标记说明：

[0036] I1、I2、I3：输入/输出信号线；

[0037] IL1、IL2：辅助输入/输出信号线；

[0038] AFM：反铁磁性层；

[0039] FM2：下部磁性层；

[0040] B1：隧道绝缘势垒层；

[0041] FM1：上部磁性层；

[0042] CAP：顶部覆盖层；

[0043] P1、P2：金属电极；

[0044] FE：铁电层；

[0045] K1、K2、K3、K4、K5：第一过孔、第二过孔、第三过孔、第四过孔、第五过孔；

[0046] L1、L2：第一通孔、第二通孔。

具体实施方式

[0047] 本发明的复合半导体层包括：

[0048] SOI衬底，沉积于体硅材料（Bulk Si）上，且该SOI衬底上沉积有硅（Si）薄膜；

[0049] 场效应晶体管，在所述硅薄膜上，其源极（Source）通过第一过孔连接到第二辅助输入\输出信号线上，该第二辅助输入\输出信号线通过第三过孔连接到第一辅助输入\输出信号线上，所述漏极（Drain）通过第二过孔连接到第一金属电极上；

[0050] 其中，所述第一金属电极通过第四过孔连接到第二金属电极上，且该第二金属电极的一端通过第一通孔连接到第二输入\输出信号线上，在该第二金属电极另一端上依次沉积铁电层、反铁磁层、下部铁磁层、隧道绝缘势垒层、上部铁磁层、顶部覆盖层；

[0051] 所述反铁磁层通过第二通孔连接到第三输入\输出信号线上；

[0052] 所述顶部覆盖层通过第五过孔连接到第一输入\输出信号线上。

[0053] 其中，所述下部磁性层、上部磁性层的组成材料为铁磁性材料、半金属磁性材料或磁性半导体材料。

[0054] 所述隧道绝缘势垒层的组成材料为绝缘氧化物。

[0055] 所述输入/输出信号线和通孔或过孔的组成材料为半导体工艺上通用的导电良好的金属。

[0056] 所述反铁磁性层的组成材料由合金材料或反铁磁性材料。

[0057] 所述顶部覆盖层的组成材料为Ta、Ru或它们的组合。

[0058] 所述铁电层的组成材料为BFO、BTO、STO、PMN-PT、PTO、BiMnO3等。

[0059] 所述铁磁性材料包括：3d过渡族磁性金属、铁磁性合金、稀土金属及其铁磁合金。

[0060] 所述半金属磁性材料包括：Heussler合金等。

[0061] 所述磁性半导体材料包括：Fe、Co、Ni、V、Mn掺杂的ZnO、TiO2、HfO2和SnO2，以及Mn掺杂的GaAs、InAs、GaN和ZnTe等。

[0062] 图1是本发明的复合半导体层结构示意图。如图1所示，在SOI衬底（0层）上首先采用通用的半导体技术制作Ｎ型或Ｐ型场效应晶体管,其中源极Source、漏极Drain位于第1层，沟道（channel）通过高K的材料（High K）与栅极Gate分隔开，其中沟道位于第1层，栅极位于第2层,它的控制线走向为垂直纸面方向，如圆叉所示。该场效应管的源极通过两个独立的过孔（K1、K3）连接到两条辅助输入/输出信号线1和2上，其中辅助输入/输出信号线2（IL2）位于第3层，辅助输入/输出信号线1(IL1)位于第4层，信号线的走向为图中箭头方向。它的漏极通过过孔（K2）连接到金属电极P1，它位于第3层，之后通过过孔（K4）连接到金属电极P2，它位于第4层。在该金属电极上依次沉积铁电层FE（或多铁层）、反铁磁层AFM、下部铁磁层FM2、隧道绝缘势垒层B1、上部铁磁层FM1、覆盖层CAP。通过一定的微加工手段将其中的覆盖层通过过孔(K5)连到输入/输出信号线1（I1）上，它位于第6层，走向方向平行于纸面，沿箭头方向；将底部的金属电极P2直接通过通孔（L1）连到连到输入/输出信号线2（I2）上，它位于第5层，走向为垂直纸面方向，如图中圆叉所示；将其中反铁磁层AFM通过通孔（L2）连到输入/输出信号线3(I3)上，它位于第5层，走向为垂直纸面方向，如图中圆叉所示。为了保证以上所有结构、信号线之间的绝缘性，在生长和微加工的过程中利用绝缘材料（Insulator）做为填充材料。图2A是本发明的复合半导体层的剖面俯视位置示意图，图2B、2C分别对应图2A中所标识的俯视图1和俯视图2。图
3A是整个多功能器件自定义的电路符号。

[0063] 本发明的复合半导体层可根据任务需要改变其功能。通过在复合半导体层的不同管脚进行输入，复合半导体层可实现逻辑操作、存储操作、传感器、微波发射（接收）操作等。

[0064] 利用本发明的复合半导体层可以制成一种新型平面集成系统，该系统的信息采集模块、信息处理模块、信息存储模块、信息通讯模块、任务管理模块、系统引导模块全部由结构完全相同的复合半导体层组成；且各模块内复合半导体层的个数，可根据任务需要来动态划分。

[0065] 具体内容如下：

[0066] [实施例1]

[0067] 基于本发明的复合半导体层能提供的一种基于电流驱动的磁性随机存储单元，电路符号如图3B所示，其核心结构为AFM/FM2/B1/FM1，具体包括：

[0068] 输入/输出信号线I1、I3；

[0069] 通孔L2；

[0070] 反铁磁性层AFM；

[0071] 下部磁性层FM2；

[0072] 隧道绝缘势垒层B1；

[0073] 上部磁性层FM1；

[0074] 顶部覆盖层CAP；

[0075] 所述输入/输出信号线和通孔的组成材料为半导体工艺上通用的导电良好的金属，如Cu。

[0076] 所述的反铁磁性层（AFM）的组成材料包括由Ir、Fe、Rh、Pt或Pd与Mn的合金材料制成的、或CoO、NiO、PtCr等反铁磁性材料。

[0077] 所述的两个磁性层（下部磁性层FM2、上部磁性层FM1）的组成材料为铁磁性材料、半金属磁性材料或磁性半导体材料。

[0078] 上述铁磁性材料包括：Fe、Co、Ni等3d过渡族磁性金属，Co-Fe、Co-Fe-B、Ni-Fe、Co-Fe-Ni、Gd-Y等铁磁性合金，Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er等稀土金属及其铁磁合金；

[0079] 上述半金属磁性材料包括：Fe3O4、CrO2、La0.7Sr0.3MnO3和Co2MnSi等Heussler合金；

[0080] 上述磁性半导体材料包括：Fe、Co、Ni、V、Mn掺杂的ZnO、TiO2、HfO2和SnO2，也包括：Mn掺杂的GaAs、InAs、GaN和ZnTe；

[0081] 所述的隧道绝缘势垒层B1的组成材料为MgO、Al2O3、AlN、Ta2O5或HfO2等绝缘氧化物。

[0082] 所述的顶部覆盖层CAP的组成材料为Ta、Ru或它们的组合。

[0083] 底部的磁性层通过与反铁磁性层之间的耦合产生钉扎作用，可以称为钉扎层，而顶部的磁性层则称为自由层，当在I1和I3之间通入正向或反向电流时，由于自旋转移力矩(STT)效应，会使自由层的磁矩发生定向的翻转，从而使它与钉扎层的磁矩呈现平行或反平行态排列，对外表现为低阻和高阻状态，实现数据位的存储与读取。

[0084] [实施例2]

[0085] 基于本发明的复合半导体层能一种高灵敏度的磁性传感器单元，电路符号如图3C所示。其核心结构为FE/AFM/FM2/B1/FM1，具体包括：

[0086] 输入/输出信号线I1、I3；

[0087] 控制信号线I2；

[0088] 通孔L1、L2；

[0089] 金属平台P2；

[0090] 铁电层FE；

[0091] 反铁磁性层AFM；

[0092] 下部磁性层FM2；

[0093] 隧道绝缘势垒层B1；

[0094] 上部磁性层FM1；

[0095] 顶部覆盖层CAP；

[0096] 所述输入/输出信号线、控制信号线、通孔以及金属平台的组成材料为半导体工艺上通用的导电良好的金属，如Cu。

[0097] 所述的铁电层(FE)的组成材料包括BiFeO3(BFO)、BaTiO3(BTO)、SrTiO3(STO)、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)、PbTiO3(PTO)、BiMnO3等；

[0098] 所述的反铁磁性层（AFM）的组成材料包括由Ir、Fe、Rh、Pt或Pd与Mn的合金材料制成的、或CoO、NiO、PtCr等反铁磁性材料。

[0099] 所述的两个磁性层（下部磁性层FM2、上部磁性层FM1）的组成材料为铁磁性材料、半金属磁性材料或磁性半导体材料。

[0100] 上述铁磁性材料包括：Fe、Co、Ni等3d过渡族磁性金属，Co-Fe、Co-Fe-B、Ni-Fe、Co-Fe-Ni、Gd-Y等铁磁性合金，Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er等稀土金属及其铁磁合金；

[0101] 上述半金属磁性材料包括：Fe3O4、CrO2、La0.7Sr0.3MnO3和Co2MnSi等Heussler合金；

[0102] 上述磁性半导体材料包括：Fe、Co、Ni、V、Mn掺杂的ZnO、TiO2、HfO2和SnO2，也包括：Mn掺杂的GaAs、InAs、GaN和ZnTe；

[0103] 所述的隧道绝缘势垒层B1的组成材料为MgO、Al2O3、AlN、Ta2O5或HfO2等绝缘氧化物。

[0104] 所述的顶部覆盖层CAP的组成材料为Ta、Ru或它们的组合。

[0105] 由于铁电材料一般是绝缘材料，当在I2和I3之间施加电压时，会在铁电层两端产生一定强度的电场，它与所施加的电压成正比。当电场足够强时，铁电层会诱导反铁磁层改变铁磁层的磁矩方向，由图1中的垂直方向变为水平方向。假设外界磁场的方向沿水平方向，那么上部磁性层的磁矩会随外磁场的强度增加而逐渐趋于水平，从而使该结构的整体电阻发生变化，该变化与外磁场的大小和方向相关。

[0106] [实施例3]

[0107] 基于本发明的复合半导体层能提供一种逻辑判断单元，电路符号如图3D所示。其核心结构为AFM/FM2/B1/FM1，具体包括：

[0108] 控制/输出信号线I1、I3；

[0109] 输入信号线IL1、IL2；

[0110] 通孔L2；

[0111] 过孔K1、K3、K5；

[0112] 场效应管FET；

[0113] 反铁磁性层AFM；

[0114] 下部磁性层FM2；

[0115] 隧道绝缘势垒层B1；

[0116] 上部磁性层FM1；

[0117] 顶部覆盖层CAP；

[0118] 所述控制/输出信号线、输入信号线、通孔或过孔的组成材料为半导体工艺上通用的导电良好的金属，如Cu。

[0119] 所述的反铁磁性层（AFM）的组成材料包括由Ir、Fe、Rh、Pt或Pd与Mn的合金材料制成的、或CoO、NiO、PtCr等反铁磁性材料。

[0120] 所述的两个磁性层（下部磁性层FM2、上部磁性层FM1）的组成材料为铁磁性材料、半金属磁性材料或磁性半导体材料。

[0121] 上述铁磁性材料包括：Fe、Co、Ni等3d过渡族磁性金属，Co-Fe、Co-Fe-B、Ni-Fe、Co-Fe-Ni、Gd-Y等铁磁性合金，Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er等稀土金属及其铁磁合金；

[0122] 上述半金属磁性材料包括：Fe3O4、CrO2、La0.7Sr0.3MnO3和Co2MnSi等Heussler合金；

[0123] 上述磁性半导体材料包括：Fe、Co、Ni、V、Mn掺杂的ZnO、TiO2、HfO2和SnO2，也包括：Mn掺杂的GaAs、InAs、GaN和ZnTe；

[0124] 所述的隧道绝缘势垒层B1的组成材料为MgO、Al2O3、AlN、Ta2O5或HfO2等绝缘氧化物。

[0125] 所述的顶部覆盖层CAP的组成材料为Ta、Ru或它们的组合。

[0126] 如图2B所示，定义通过IL1和IL2信号线时，无电压为“0”态，有电压为“1”态，通过的电压分别定义为V1和V2。由于理论证明可以利用电压来调控反铁磁层AFM和铁磁层FM2之间的耦合方式，从而改变底部铁磁层FM2的磁矩方向，实现信号逻辑判断。下面介绍“与”逻辑判断的具体实施方法，但不是仅限于这种方法。

[0127] 与逻辑判断

[0128] 1.输入端IL1和IL2信号线上的电压为零，表示输入逻辑A和B为0，此时反铁磁层上的所施加的电压为零，不改变底部铁磁层FM2的磁矩方向，此时两个铁磁层FM1和FM2的磁矩方向相同，呈现低阻状态，即输出逻辑Y为0。

[0129] 2.输入端IL1信号线上的电压为零，IL2信号线上的电压为V2，表示输入逻辑A为0，B为1，此时反铁磁层上的所施加的电压为V2，由于V2不足以改变反铁磁层与铁磁层之间的耦合方式，因此不改变底部铁磁层FM2的磁矩方向，此时两个铁磁层FM1和FM2的磁矩方向相同，呈现低阻状态，即输出逻辑Y为零。

[0130] 3.输入端IL1信号线上电压为V1，IL2信号线上的电压为零，表示输入逻辑A为1，B为0，此时反铁磁层上的所施加的电压为V1，由于V1不足以改变反铁磁层与铁磁层之间的耦合方式，因此不改变底部铁磁层FM2的磁矩方向，此时两个铁磁层FM1和FM2的磁矩方向相同，呈现低阻状态，即输出逻辑Y为零。

[0131] 4.输入端IL1信号线上电压为V1，IL2信号线上的电压为V2，表示输入逻辑A为1，B为1，此时反铁磁层上的所施加的电压为V1+V2，该电压可以改变反铁磁层与铁磁层之间的耦合方式，从而使底部铁磁层FM2的磁矩方向发生改变，此时两个铁磁层FM1和FM2的磁矩方向相反，呈现高阻状态，即输出逻辑Y为1。

[0132] [实施例4]

[0133] 基于本发明的复合半导体层能提供一种微波发生单元，等效电路如图3E所示。其核心结构为FE/AFM/FM2/B1/FM1，具体包括：

[0134] 输入/输出信号线I1、I3；

[0135] 控制信号线I2；

[0136] 通孔L1、L2；

[0137] 金属平台P2；

[0138] 铁电层FE；

[0139] 反铁磁性层AFM；

[0140] 下部磁性层FM2；

[0141] 隧道绝缘势垒层B1；

[0142] 上部磁性层FM1；

[0143] 顶部覆盖层CAP；

[0144] 所述输入/输出信号线、控制信号线、通孔或过孔以及金属平台的组成材料为半导体工艺上通用的导电良好的金属，如Cu。

[0145] 所述的铁电层(FE)的组成材料包括BiFeO3(BFO)、BaTiO3(BTO)、SrTiO3(STO)、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)、PbTiO3(PTO)、BiMnO3等；

[0146] 所述的反铁磁性层（AFM）的组成材料包括由Ir、Fe、Rh、Pt或Pd与Mn的合金材料制成的、或CoO、NiO、PtCr等反铁磁性材料。

[0147] 所述的两个磁性层（下部磁性层FM2、上部磁性层FM1）的组成材料为铁磁性材料、半金属磁性材料或磁性半导体材料。

[0148] 上述铁磁性材料包括：Fe、Co、Ni等3d过渡族磁性金属，Co-Fe、Co-Fe-B、Ni-Fe、Co-Fe-Ni、Gd-Y等铁磁性合金，Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er等稀土金属及其铁磁合金；

[0149] 上述半金属磁性材料包括：Fe3O4、CrO2、La0.7Sr0.3MnO3和Co2MnSi等Heussler合金；

[0150] 上述磁性半导体材料包括：Fe、Co、Ni、V、Mn掺杂的ZnO、TiO2、HfO2和SnO2，也包括：Mn掺杂的GaAs、InAs、GaN和ZnTe；

[0151] 所述的隧道绝缘势垒层B1的组成材料为MgO、Al2O3、AlN、Ta2O5或HfO2等绝缘氧化物。

[0152] 所述的顶部覆盖层CAP的组成材料为Ta、Ru或它们的组合。

[0153] 由于铁电材料一般是绝缘材料，当在I2和I3之间施加电压时，会在铁电层两端产生一定强度的电场，它与所施加的电压成正比。当电场达到某特定值时，铁电层会诱导反铁磁层改变铁磁层的磁矩方向，由图1中的垂直方向旋转一定的角度。这时当在I1和I3之间通过电流时，由于自旋转移力矩效应，会使自由层中的磁矩产生进动，从而激发出微波振荡。

[0154] [实施例5]

[0155] 如图4A所示，通过对该复合半导体层进行集成，实现晶片级的阵列排布，从而形成集微波产生、探测、调制、磁性传感、磁性存储、逻辑处理为一体的多功能芯片，它可以广泛用在嵌入式系统中，图4B给出了一个具体的实施方法，但是其它方案也应属于此专利保护的范围。任务管理器通过BIOS读取系统的配置信息，然后利用行控制器和列控制器对该多功能芯片进行功能设置，比如选取一个单元作为微波发射源，将它连接到接收和发射天线上，从而实现无线的通信与传输。选取另外部分单元做为磁性传感器用于外部的位置、角度、速度等物理量的检测，它们可以为任务管理器控制电机等执行器提供参考信息。另外系统中可以连接CCD进行图像的采集同时利用该复合半导体层数字信号的处理与存储等。该复合半导体层阵列还可以做为固态存储器进行数据和程序区的存储。同时由于该复合半导体层具有非易失性、处理速度快、抗辐射能力强、功耗低等优点，可以作为外太空中机器人的主控芯片，用于科研考察等。

[0156] 当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
层压输入设备-专利编号CN107924240A	2020-05-11	815
输入设备外层和背光-专利编号CN106030444B	2020-05-11	713
一种linux下层次式输入法-专利编号CN107193556A	2020-05-13	746
织物层压触摸输入设备-专利编号CN107077248A	2020-05-13	246
汉字层次声码输入法-专利编号CN1556460B	2020-05-12	545
汉字层次声码输入法-专利编号CN1556460A	2020-05-13	116
全形层码汉字输入法-专利编号CN1439950A	2020-05-12	515
输入设备层和嵌套-专利编号CN103412618A	2020-05-12	917
输入设备层和嵌套-专利编号CN103412618B	2020-05-11	485
多层次输入设备-专利编号CN201319184Y	2020-05-11	417

一种复合半导体层

一种复合半导体层

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