1.一種基于scaln的氮化物自旋場效應(yīng)憶阻器,包括襯底,其特征在于,在襯底上由gan層和scaln層疊加構(gòu)成scaln/gan異質(zhì)結(jié)構(gòu),所述scaln/gan異質(zhì)結(jié)構(gòu)包括溝道區(qū),柵極位于溝道區(qū)之上,溝道區(qū)的兩端分別為源自旋注入隧穿結(jié)和漏自旋注入隧穿結(jié);其中,所述柵極包括柵介質(zhì)層和柵極金屬層,所述柵介質(zhì)層位于scaln層和柵極金屬層之間;所述自旋注入隧穿結(jié)由電子隧穿層和其上的自旋注入金屬層組成,位于源漏自旋注入隧穿結(jié)之下的scaln層厚度在2~7?nm,構(gòu)成所述自旋注入金屬層的鐵磁金屬材料的居里溫度高于室溫。
2.如權(quán)利要求1所述的基于scaln的氮化物自旋場效應(yīng)憶阻器,其特征在于,所述襯底為硅襯底或藍寶石襯底。
3.如權(quán)利要求1所述的基于scaln的氮化物自旋場效應(yīng)憶阻器,其特征在于,所述scaln層中sc組分在0.14到0.32之間,溝道區(qū)的scaln層的厚度為10~50?nm。
4.如權(quán)利要求1所述的基于scaln的氮化物自旋場效應(yīng)憶阻器,其特征在于,所述柵介質(zhì)層為氮化硅或氧化硅,厚度為20~50?nm;所述柵極金屬層采用ti、ag、au、v、nb、ru、w、ta、al、mg、zn、pd、cu、tan、tin、tiw、tialn中的一種或多種材料。
5.如權(quán)利要求1所述的基于scaln的氮化物自旋場效應(yīng)憶阻器,其特征在于,所述電子隧穿層為金屬氧化物,厚度為1~2?nm;所述自旋注入金屬層厚度為10~30?nm。
6.如權(quán)利要求5所述的基于scaln的氮化物自旋場效應(yīng)憶阻器,其特征在于,所述電子隧穿層為al2o3或mgo,所述自旋注入金屬層為co或cofeb。
7.權(quán)利要求1~6任一所述基于scaln的氮化物自旋場效應(yīng)憶阻器的制備方法,包括:
8.如權(quán)利要求7所述的制備方法,其特征在于,在步驟1)采用mocvd、mbe和/或pvd依次生長gan層和scaln層;在步驟2)采用icp刻蝕scaln。
9.如權(quán)利要求7所述的制備方法,其特征在于,步驟3)中的遠程等離子體預(yù)處理在peald腔體中或磁控濺射腔室中原位進行,步驟4)利用peald或磁控濺射技術(shù)生長電子隧穿層,利用磁控濺射技術(shù)生長自旋注入金屬層,生長后進行退火處理。
10.如權(quán)利要求7所述的制備方法,其特征在于,步驟5)定義柵極圖形寬度小于500?nm,利用原子層沉積制備柵介質(zhì)層,利用電子束蒸發(fā)技術(shù)制備柵極金屬層。