室温下具有自旋 MOSFET 结构的非简并 Si 中的自旋输运

非简并半导体中的自旋输运有望为自旋晶体管、自旋逻辑器件和可重构逻辑电路的创造开辟道路，因为 Si 中的室温（RT）自旋输运已经实现。然而，RT 自旋输运一直局限于简并 Si，这使得难以产生基于自旋的信号，因为无法利用栅极电场来操纵此类信号。在此，我们报道了在具有自旋金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）结构的非简并 Si 中自旋输运的实验演示。我们成功观测到了 Hanle 型自旋进动信号的调制，这是非简并半导体中特征的自旋动力学。我们在 RT 下获得了超过 20 {\mu}m 的长自旋输运和大于 4{\pi}的自旋旋转。我们还在 RT 下观测到了自旋输运信号的栅极诱导调制。成功观测到了自旋扩散长度随栅极电压变化的调制，我们将此归因于 Elliott-Yafet 自旋弛豫机制。这些成就有望为制造实用的基于 Si 的自旋 MOSFET 开辟途径。