谷隆无能隙半导体：模型与应用

谷隆晶体管领域利用电子的谷隆自由度，类似于如何利用电子的电荷和自旋自由度分别构成电子器件和自旋器件。谷隆器件的工程设计通常依赖于谷隆与其他自由度之间的耦合，导致谷隆-自旋器件，其中外部磁场操控存储在谷隆中的信息。本文提出将谷隆无能隙半导体作为潜在的可电控谷隆平台，因为谷隆自由度与载流子类型耦合，即电子和空穴。通过调节器件栅压电压可对载流子类型进行调控，从而实现对谷隆自由度的电控。我们演示了在六方晶格中实现谷隆无能隙半导体的方案，采用Haldane模型和修正Haldane模型。进一步研究了该系统的谷隆-载流子耦合在全电控谷隆滤波器器件setting下的传输特性。我们的工作凸显了谷隆无能隙半导体对于谷隆器件的重要性。