自旋一般只能通過磁場來調控，這使自旋器件微型化和集成化難以實現，而用電場調控則可解決此矛盾。因此，如何實現利用電場調控電子的自旋，是自旋電子學面臨的關鍵科學問題之一。雙極磁性半導體就是為解決此問題而提出的。此類材料的獨特之處在于其價帶頂與導帶底具有相反的自旋極化方向，因而可通過調節費米能級的位置(例如施加門電壓(VG)），使其提供不同自旋取向的電子：VG=0時，材料表現為本征半導體性質；VG < 0時，費米能級 (EF) 向下移動到價帶的自旋翻轉能隙Δ1內，此時材料的載流子為100% 自旋上極化的；VG > 0時，費米能級 (EF) 向上移動到導帶的自旋翻轉能隙Δ3內，此時材料的載流子變為100% 自旋下極化的。 通過這種方式，雙極磁性半導體的載流子自旋方向可簡單地通過改變施加門電壓的正負極性來直接進行調控。這一方法突破了用磁場調控自旋的傳統模式，為發展新型電場調控的自旋電子學器件提供了一種全新的思路。基于雙極磁性半導體，可以構筑雙極場效應自旋濾通器和自旋閥，也可以應用于對超導體的糾纏電子對進行電學探測和分離。相關綜述性文章請參考文獻。