构建清洁的金属与半导体接触是现代电子学的核心之一。金属-半导体异质结的特性由接触界面的能级排列决定。然而，悬挂键和金属化引起的缺陷会导致化学反应、互扩散和局部应变，阻碍界面达到原子级的平整度。对于二维材料上的金属接触，这些问题尤为严重，因为原子级薄的半导体在金属沉积过程中容易受到损害。
然而，范德华接触可以用于创建与二维半导体的超洁净界面。这些范德华接触特征是金属与二维半导体之间存在2–4 Å的真空间隙，通过金属的机械转移、金属二维材料的应用以及铟合金的直接金属沉积制备的范德华接触，已被证明能够降低接触电阻并提高器件性能。
基于自旋的器件在开发高效能计算技术中具有潜在应用价值，而石墨烯由于其长自旋扩散长度，被广泛研究用于此类自旋电子学器件。为了在横向自旋阀（LSVs）中高效注入自旋极化电子，必须克服铁磁（FM）金属接触与石墨烯通道之间的电导失配，以避免自旋回流和界面自旋翻转。通常，通过在金属接触和自旋通道之间插入超薄的氧化镁（MgO）、二氧化钛（TiO2）或氧化铝（Al2O3）隧道势垒来解决这一问题。
然而，石墨烯没有悬挂键，因此在其上均匀沉积超薄氧化物薄膜具有挑战性。因此，利用氧化物隧道势垒的石墨烯横向自旋阀的工作器件产率较低（通常低于10%）。此外，氧化物界面的远程界面声子耦合和电荷杂质/缺陷散射会对石墨烯中的自旋极化载流子的传输产生不利影响。通过在钴和石墨烯之间插入机械转移的六方氮化硼（h-BN）可以实现自旋注入。已有研究利用一个二维FM Fe5GeTe2电极和一个Co/TiO2电极在石墨烯上制造了横向自旋阀，这表明二维Fe5GeTe2与石墨烯之间的范德华真空间隙可以作为高效自旋注入的隧道势垒。
剑桥大学Yan Wang & Manish Chhowalla、Soumya Sarkar团队之前的研究表明，二维材料上的铟合金范德华接触在金属和半导体之间可以形成一个真空间隙。这种铟合金范德华接触表现出低接触电阻且无费米能级钉扎效应。此外，它们可以用于制造高性能的p型和n型场效应晶体管。
在本文中，他们展示了可以通过工业兼容的电子束蒸发在石墨烯上制备的铁磁性铟/钴（In/Co）范德华接触，并可用于自旋注入。通过这种铁磁性In/Co范德华接触，我们可重复获得1.5% ± 0.5%的磁阻值，与采用氧化物隧道势垒的最先进石墨烯横向自旋阀相当。
信息来源：柔谷
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