[发明专利]电学器件

权利要求书

1.一种电学器件，其特征在于，包括：

绝缘基底，该绝缘基底具有相对的第一表面及第二表面；

磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜，该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜设置 在该第一表面，该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜的材料由化学式 Cr_y(Bi_xSb_1-x)_2-yTe₃表示，其中0.05<x<0.3，0<y<0.3，且1:2<x:y<2:1，x与y 的值选择为使铬在该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜中引入的空穴型载 流子与铋在该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜中引入的电子型载流子基 本相互抵消，该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜的载流子浓度为1× 10¹³cm^-2以下，该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜的厚度为3QL至5QL。

2.如权利要求1所述的电学器件，其特征在于，该绝缘基底在小于或等于10 开尔文的温度下介电常数大于5000，该电学器件进一步包括一栅极，该栅 极设置在该第二表面。

3.如权利要求1所述的电学器件，其特征在于，该电学器件进一步包括两个 通电电极相互间隔的设置在该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜表面，且该 两个通电电极分别设置在该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜沿一第一方 向的两端。

4.如权利要求3所述的电学器件，其特征在于，该电学器件进一步包括三个 输出电极E1、E2及E3，该E1、E2及E3相互间隔的设置在该磁性掺杂拓扑 绝缘体量子阱薄膜表面，从该E1至E2的方向为该第一方向，从该E2至E3 的方向为一第二方向，该第二方向垂直于该第一方向。

5.如权利要求4所述的电学器件，其特征在于，该磁性掺杂拓扑绝缘体量子 阱薄膜具有一图案形状，使该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜仅具有矩形 中部、从该矩形中部向该两个通电电极分别延伸的两个通电电极连接部及 从该矩形中部向该E1、E2及E3分别延伸且相互间隔的三个输出电极连接 部。

6.如权利要求5所述的电学器件，其特征在于，该三个输出电极连接部的延 伸方向为该第二方向。

7.如权利要求4所述的电学器件，其特征在于，进一步包括一第四输出电极 E4，该E4与该E1、E2及E3相互间隔，该E4设置在该磁性掺杂拓扑绝缘体 量子阱薄膜的表面，从该E3至E4的方向为该第一方向，从该E1至E4的方 向为该第二方向，该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜具有一图案形状，使 该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜仅具有矩形中部、从该矩形中部向该两 个通电电极分别延伸的两个通电电极连接部及从该矩形中部向该E1、E2、 E3及E4分别延伸且相互间隔的四个输出电极连接部，该矩形中部在该第 二方向上的长度小于该通电电极连接部在第二方向上的长度，该通电电极 连接部在第二方向上的长度与该通电电极的长度相等。

8.如权利要求1所述的电学器件，其特征在于，该绝缘基底的材料为钛酸锶 或三氧化二铝。

9.如权利要求1所述的电学器件，其特征在于，该电学器件进一步包括一液 体栅极，该液体栅极设置在该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜远离该绝缘 基底的表面。