基于准二维碲薄片的拓扑场效应晶体管

对于半导体，在电荷之外增加一个自由度，如自旋和谷，将产生新的物理和器件应用。在这里，我们证明了另一个电子自由度，即外尔点的手性，可以用于同时具有丰富的外尔物理和半导体的高可调性的外尔半导体碲中。通过构建基于准二维碲薄片的场效应器件，其费米能级可以通过静电门控从外尔点所在的价带顶部有效地调节到带隙中。这个过程中除了沟道电导率显著降低外，手性反常诱导的负磁阻也会同时转变为常规正磁阻，表明手性相关的拓扑输运完全被抑制。这种导电态和拓扑态的同时开关在外尔半金属中是不能实现的。我们的发现为开发具有新颖功能的新原理半导体器件铺平了道路。