Current driven "plasmonic boom" instability in three-dimensional gated periodic ballistic nanostructures
采用分布传输线模拟方法求解弹道纳米结构的输运方程,求解了周期性变化宽度的门控弹道纳米结构中的三维电子输运问题。具有变化宽度的结构允许在保持等离子体速度恒定的同时调制电子漂移速度。我们预测,在这样的结构偏置由一个恒定的电流,周期性调制的电子漂移速度,由于变化的宽度的结果,在不稳定的等离子体波的电子漂移速度,等离子体波的速度比变化从下面到上面的统一。这种不稳定性的物理性质类似于音爆,但是,在周期性调制结构中,音爆的这种模拟重复多次,导致不稳定性的更大增量。在不同宽度的截面上,等离子体的速度是恒定的,当偏置电流变化时,等离子体的不稳定模会被共振激发。这种效应(我们称之为超级等离子体激元繁荣条件)导致不稳定性的强烈增强。预测的不稳定性涉及振荡偶极电荷携带的等离子体波。等离子体激元可以有效地耦合到太赫兹(THz)的电磁辐射,由于门控结构的周期性几何形状。我们的估计表明,所分析的不稳定性应该能够实现强大的可调谐太赫兹电子源。
2015-07-30 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in locally gated graphene nanoconstrictions
我们已经开发了蚀刻和沉积技术的组合,使得能够制造任意设计的局部门控石墨烯纳米结构。采用这种方法,我们已经制作了石墨烯纳米收缩与本地可调的传输和其电子特性进行了表征。采用具有薄电介质栅氧化物的局部栅几何结构,实现了一个数量级的提高的栅效率。一个完整的关闭的设备被证明作为一个功能的本地栅极电压。发现器件电导的这种强抑制是由于收缩的石墨烯纳米结构中的量子限制和库仑阻塞效应。
2007-09-11 cond-mat.mes-hall
Intrinsic and extrinsic origins of low-frequency noise in GaAs/AlGaAs Schottky-gated nanostructures
研究了不同层结构和工艺条件下GaAs/AlGaAs异质结量子点接触中电流的低频噪声。与以前的报告相比,有没有门依赖的随机电报噪声(RTN),起源于隧道通过肖特基势垒在使用标准的低损伤工艺制造的设备。栅依赖RTN只出现在与高损伤过程,诱导电荷陷阱网站制造的设备。我们发现,在AlGaAs势垒中插入AlAs/GaAs超晶格有助于抑制陷阱的形成。我们的研究结果使制造抗损伤,从而低噪声设备。
2013-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron flow in split-gated bilayer graphene
我们目前的输运测量双层石墨烯片均匀背栅和分裂顶栅。电子传输数据表明引导电子流通过纯粹由静电门控限定的石墨烯纳米结构的能力。通过比较不同顶栅几何形状(连续势垒和分裂栅)记录的ECOT数据,观察到的分裂栅传输特性可归因于窄开口内的干扰效应。
2012-07-20 cond-mat.mes-hall
Charge transport through a semiconductor quantum dot-ring nanostructure
门控纳米结构的输运性质关键取决于其状态与电极状态的耦合。在单个量子点的情况下,对于给定的量子态,耦合是恒定的,或者可以通过附加的门控稍微修改。在本文中,我们考虑了一个同心点环纳米结构(DRN),并表明其输运性质可以大大修改,由于独特的几何形状。我们计算的直流电流通过DRN在库仑阻塞制度,并表明它可以有效地作为一个单电子晶体管或电流整流器。在这两种情况下的传输特性强烈地依赖于限制潜力的细节。计算进行了低和高偏置制度,后者是特别有趣的背景下,由于快速弛豫过程的电流整流。
2015-03-11 cond-mat.mes-hall
Manipulating the voltage drop in graphene nanojunctions using a gate potential
石墨烯是一种有吸引力的电极材料,可以接触纳米结构到分子尺度,因为它可以被静电门控。门控可用于控制纳米结中的掺杂和能级对准,从而影响其电导。在这里,我们调查的影响,静电门在石墨烯电极之间的纳米结在有限的偏置操作。使用第一性原理量子输运模拟,我们表明,跨\emph{symmetric}结的电压降的变化显着,可控的门控系统相比,非门控结。特别地,对于\emph{p}型(\emph{n}型)载流子,电压降位于靠近具有正(负)极性的电极,即,结的电势被钉扎到负(正)电极。我们将这种行为追溯到狄拉克点附近石墨烯态密度的消失。由于静电门控,每个电极在两个不同电极费米能量之间的偏置窗口中暴露不同的状态密度,从而导致器件两端的电压降的不对称性。当载流子由栅极或掺杂剂原子诱导时,发现这种选择性钉扎与器件长度无关,这表明基于石墨烯电极的电子电路的一般效应。我们设想这可以用于控制石墨烯纳米结构中焦耳加热的空间分布,并且可能控制高电势梯度周围的化学反应速率。
2015-11-03 cond-mat.mes-hall
Transport Spectroscopy of Single Phosphorus Donors in a Silicon Nanoscale Transistor
我们发展了奈米级的双闸极场效电晶体,以研究单一有意植入的磷供体的电子态与输运性质。这些器件提供了纳米电子学潜在应用所需的关键参数的高水平控制。对于捐助者,我们解决了相应的两个电荷状态依次被自旋向下和自旋向上的电子占据的过渡。充电能量和Lande g因子与门控纳米结构中的供体的预期一致。
2010-02-02 cond-mat.mes-hall
Enhancement of Carrier Mobility in Semiconductor Nanostructures by Carrier Distribution Engineering
本文提出通过对称化栅极配置或增加沟道厚度来工程化载流子的垂直分布,从而增强二维半导体中的载流子迁移率,在双栅极10层MoS$_2$中增长率达23%,为低功耗晶体管性能优化提供可行策略。
2023-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Storing quantum information for 30 seconds in a nanoelectronic device
半导体中电子或原子核的自旋[1]自然地实现了量子信息的单位-量子比特-同时提供了与现有电子工业的技术联系[2]。然而,固态环境可能会在量子位和周围原子的核自旋之间提供有害的相互作用[3],或者在缺陷,氧化物和界面中提供电荷和自旋波动[4]。对于IV族材料,例如硅,自旋零28-Si同位素的富集大大降低了自旋浴退相干[5]。28-Si晶体中体自旋系综的实验确实证明了非凡的相干时间[6-8]。然而,目前还不清楚这些是否会持续在单自旋水平,在门控纳米结构附近的非晶界面。在这里,我们提出了一个顶栅纳米结构,同位素工程28-Si衬底上制造的个别31-P电子和核自旋量子比特的相干操作。我们报告了固态任何单个量子位的相干时间(> 30秒)和控制保真度(> 99.99%)的新基准,并进行了详细的噪声光谱学[9],以证明-与普遍的看法相反-相干性不受界面附近的限制。我们的研究结果代表了控制和理解纳米结构中的自旋量子位的根本性进展。
2014-02-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhanced Backgate Tunability on Interfacial Carrier Concentration in Ionic Liquid-Gated MoS2 Devices
本研究在离子液体栅控MoS2器件中,利用背栅解耦周期性调制势与载流子浓度,实现与离子栅控相当的载流子可调性,激活体通道介导的背隧穿机制。
2025-04-25 cond-mat.mes-hall
Imaging electron flow and quantum dot formation in MoS2 nanostructures
在新发现的二维(2D)材料中,MoS 2的半导体薄片显示出纳米电子学的潜力。然而,MoS 2中的载流子迁移率受到来自表面杂质和衬底的散射的限制。为了探测散射源,我们使用冷却扫描探针显微镜(SPM)在4.2 K下对MoS 2霍尔棒样品中的电子流进行成像。电容耦合到SPM针尖改变下面的电子密度,并散射附近流动的电子;当针尖在样品上进行光栅扫描时,可以通过测量两个触点之间的电阻变化来获得流动的图像。我们目前的图像电流通过一个大的接触,衰减指数远离样品边缘。此外,图像显示了当用背栅耗尽密度时,围绕量子点的库仑阻塞电导环的特征“靶心”图案。我们使用电容模型估计这些量子点的大小和位置。
2017-01-26 cond-mat.mes-hall
Valley qubit in gated MoS$_2$ monolayer quantum dot
本研究的目的是设计一种纳米器件,基于MoS $_2$单层,在定义明确的谷量子位上执行操作。我们展示了如何将电子限制在单层内的门诱导量子点中,并对其谷自由度进行非操作。通过施加到局部栅极的振荡电压调制限制电位,所有操作都是电性地进行的。这种量子点结构被逼真地建模。通过这些模拟,我们研究了实现谷量子比特的可能性,类似于自旋量子比特的实现。我们准确地模拟内的潜在的纳米器件占适当的边界条件的栅极和空间相关的材料介电常数通过求解广义泊松方程。系统的时间演化得到了现实的自洽泊松-薛定谔紧束缚计算的支持。紧束缚的计算进一步证实了有效连续模型内的模拟。
2018-05-23 cond-mat.mes-hall
Valley two-qubit system in a MoS$_2$-monolayer gated double quantum dot
我们探索了一个双量子位系统,定义在两个电子的谷等旋限制在一个门定义的双量子点内创建的MoS $_2$单层片。我们展示了如何初始化,控制,交互和读出这样的谷量子位只通过电气手段使用电压施加到本地平面栅极,这是分层的顶部的薄片。通过演示两个量子比特的交换或通过泡利封锁读出,我们证明了过渡金属-二硫属化物半导体家族中的谷量子比特满足普适性标准,代表了一个可扩展的量子计算平台。我们的数值实验是基于紧束缚模型的MoS $_2$单层,它给出了单电子本征态,然后用于构建一个基础的斯莱特行列式的双电子配置空间。在此基础上,我们用定域Slater型轨道计算库仑矩阵元来表示屏蔽电子-电子相互作用。然后求解含时的薛定谔方程,得到双电子系统的精确时间演化。在进化过程中,我们同时解决的毒药方程,找到通过施加到栅极的电压控制的限制电位。
2021-07-16 cond-mat.mes-hall
Direct Mapping of Local Seebeck Coefficient in 2D Material Nanostructures via Scanning Thermal Gate Microscopy
低维材料基纳米结构和器件中塞贝克系数的局部变化在其热电性能中起着重要作用。不幸的是,目前大多数热电测量探测作为一个整体的设备的聚合特性,未能观察到的局部变化和内部结构的影响。这种变化可以由局部缺陷、几何形状、电接触或界面引起,并且通常显著影响热电性质,在二维(2D)材料中最深刻。在这里,我们使用扫描热门显微镜(STGM),一种非侵入性方法,不需要纳米级尖端和探测样品之间的电接触,以获得石墨烯样品中热电压的纳米级分辨率2D图。我们研究了单层和双层石墨烯之间形成的结,并确定了内部应变和费米能级钉扎的接触,使用反卷积方法直接映射局部塞贝克系数的影响。这种新方法为深入了解2D材料、纳米结构和器件中的热电行为和现象铺平了道路。
2020-05-07 cond-mat.mes-hall
Electron transport in dual-gated three-layer MoS$_2$
少层MoS $_2$的低能带结构与从光学到电子输运的各种实验有关。由于其复杂的多波段特性,其表征仍然具有挑战性。通过磁输运实验研究了双栅三层MoS $_2$的导带。总载流子密度通过施加在MoS $_2$与顶部和底部栅电极之间的电压来调谐。对于不对称偏置的顶栅和底栅,电子在最靠近正偏置电极的层中积累。这样,三层MoS $_2$可以被调整为像单层一样的电子行为。相反,在两个栅极上施加正电压导致所有三个层的占用。我们的分析Shubnikov-de Haas振荡起源于不同的频带,让我们属性的顶层和底层的相应的载流子密度。我们发现了一个双重的朗道能级简并为每个带,这表明导带的最小值位于第一布里渊区的$\pm K$点。这与零层不对称的能带结构计算相反,零层不对称的能带结构计算报告在$Q$点处的最小值。即使层间隧道耦合似乎离开低能量导带不受影响,我们观察到零层不对称的最外层之间的电子散射。由于自旋谷对称性,中间层保持去耦,这对于相邻层是反转的。当最外层的能带在能量上共振时,发生层间散射,导致增强的电阻和磁带间振荡。
2021-04-29 cond-mat.mes-hall
Valley and spin polarized broken symmetry states of interacting electrons in gated MoS$_2$ quantum dots
理解强相互作用的电子使材料,纳米结构和设备的设计成为可能。发展这种理解依赖于调整和控制电子-电子相互作用的能力,例如,将电子限制在具有减少的屏蔽的2D晶体的原子级薄层中。强相互作用在具有两个不等价的谷的六方晶格上的相互作用、拓扑矩和类伊辛自旋轨道相互作用产生了对应于谷和自旋极化破缺对称态的物质的各种相。在这项工作中,我们描述了一个高度可调的强相互作用系统的电子横向限制到单层过渡金属dichalcogenide的MoS $_2$的金属门。我们预测的谷和自旋极化破缺对称性状态的存在可调的抛物线约束势使用精确对角化技术高达$N=6$电子。我们发现,基态是由两个阶段之一,无论是自旋和谷极化或谷非极化,但自旋谷间反铁磁,这竞争作为电子壳层间距的函数。这一发现可以追溯到Ising类自旋轨道耦合和弱谷间交换相互作用的综合作用。这些结果提供了一个解释相互作用驱动的谷系统中的破磁效应,并突出了电子-电子相互作用的设计valleytronic器件的重要作用。
2020-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Measurement of mobility in dual-gated MoS2 transistors
原子级薄的半导体MoS 2对于高性能柔性电子和光电子器件具有极大的兴趣。在SiO2上使用背栅场效应晶体管(FET)结构的初始测量结果表明,对于少层MoS 2,迁移率为1-50 cm^2/Vs [1,2]。在SiO2上使用背栅场效应晶体管(FET)结构的初始测量结果表明,对于少层MoS 2,迁移率为1-50 cm^2/Vs [1,2]。然而,Radisavljevic等人最近报道了单层MoS 2的迁移率大大增加-高达900 cm^2/Vs。[Ref. 3.看Refs。4-6],以及其他人[7,8]对于多层MoS 2,在由高k介电层和金属顶栅覆盖的器件中。对于电解质顶栅MoS 2也报告了类似的增加[9]。这些报告的一个令人困惑的共同点是,当使用弱耦合背栅(通常为300 nm的SiO2)测量时,双栅器件始终显示出比使用强耦合顶栅高得多的迁移率。虽然这种差异可能归因于顶表面和底表面的不同质量,但大的差异促使对测量技术进行仔细检查,以排除虚假效应。值得注意的是,已经表明在这种几何结构中迁移率可能被大大高估[10,11]。有很好的证据表明这是这里的情况[4-9];下面我们讨论Radisavljevic等人。[4]作为说明性的例子。
2013-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab initio theory of Fano resonances in plasmonic nanostructures and metamaterials
利用Feshbach理论发展了等离子体纳米结构和超材料中Fano共振的从头算理论。它揭示了系统中电磁模式和材料损耗所起的作用,并使任意几何形状的Fano共振工程成为可能。导出了非保守系统非对称共振的一般公式。讨论了电磁相互作用对谐振线形状的影响,结果表明,固有损耗决定了谐振对比度,而谐振对比度的宽度主要取决于非辐射模和连续谱之间的耦合强度。分析模型与数值模拟结果吻合较好。
2011-05-12 cond-mat.mes-hall
Optimal quantum control in nanostructures: Theory and application to generic three-level system
在最优控制的框架下研究了量子纳米结构中的相干载流子控制。我们开发了一个通用的解决方案,用于优化外部控制(例如,激光脉冲),这允许以其最有效的方式在两个给定状态之间引导系统的波函数;物理激励的约束,例如有限的激光资源或某些状态的人口抑制,可以通过一般的成本函数来解释。使用一个通用的三能级方案的量子系统,我们证明了我们的方法的适用性,并确定相关的计算和收敛参数。
2002-09-23 cond-mat.mes-hall
Gated Tuned Superconductivity and Phonon Softening in Mono- and Bilayer MoS$_2$
在原子二维(2D)极限的超导体是凝聚态社区中持久魅力的焦点。这是因为,随着尺寸的减小,超导体中的无序、波动和相关性的影响在原子2D极限处变得特别突出;因此,这种超导体提供了解决棘手的理论和实验挑战的机会。在这里,基于对单层和双层二硫化钼中的二维超导性的观察,在具有双电层(EDL)门控的MoS $_2$(MoS $_2$)中,我们发现在单层MoS $_2$薄片中实现超导性所需的临界片状载流子密度可以低至0.55 × 10 $^{14}$ cm $^{-2}$,这比以前报道的双层和较厚情况下的值以及我们自己的观察值要低得多。通过从头计算得到的声子色散的进一步比较表明,声子软化的声学模式附近的M点起着关键作用的Bardeen-Cooper Schrieffer(BCS)理论框架内的门诱导超导。这一结果可能有助于丰富对EDL门控二维超导的理解。
2017-10-17 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade in a Si channel gated by an Al single-electron transistor
我们采用Al-AlO_x-Al单电子晶体管作为窄(~100 nm)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的栅极。在MOSFET沟道电导阈值附近,我们观察到沟道中与库仑阻塞相关的电导振荡,揭示了Si单电子晶体管的形成。在扫描的Al晶体管的电导与栅极电压的突变步骤与单电子充电事件在Si晶体管,反之亦然。使用简单的静电模型分析这些相关性表明,两个单电子晶体管岛紧密对齐,岛间电容约等于Si晶体管岛的总电容的1/3,表明Si晶体管与Al晶体管强耦合。
2007-10-05 cond-mat.mes-hall
Charge sensing in enhancement mode double-top-gated metal-oxide-semiconductor quantum dots
量子点的横向耦合电荷感测是高度期望的,因为即使当通过量子点本身的传导被抑制时,它也能够进行测量。在这项工作中,我们证明了这样的电荷传感在一个双顶栅MOS系统。通过一个点接触收缩附近的量子点集成的电流显示出急剧的2%的变化,对应于点和附近的铅之间的电荷跃迁。我们提取的电荷传感器和量子点之间的耦合电容,我们表明,它符合集成传感器和量子点系统的三维电容模型。
2009-09-18 cond-mat.mes-hall
The topological magnetoelectric effect in semiconductor nanostructures: quantum wells, wires, dots and rings
放置在普通绝缘体和拓扑绝缘体之间界面附近的静电荷通过所谓的拓扑磁电效应感应出磁场。在这里,我们提出了相关的麦克斯韦方程组的数值实现。由此产生的模型是简单的,快速的和定量的图像电荷方法一样准确,但具有的优势,提供了方便的访问时,追求特定的效果精细的几何形状。该模型用于研究磁电场如何受到最常见的半导体纳米结构的尺寸和形状的影响:量子阱,量子线,量子点和量子环。点状电荷产生mT量级的磁场,其符号和空间取向由纳米结构的几何形状和电荷的位置决定。结果合理化的霍尔电流在表面上,这构成了一个简单而有效的框架确定性设计的磁电场。
2022-12-27 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall resistances of multiterminal top-gated graphene device
在量子霍尔(QH)制度中测量局部栅控石墨烯器件的纵向和对角四端电阻。与以前的双终端研究[J. R。Williams \textit{et al.},Science { \bf 317},638(2007); B.Özyilmaz \textit{et al.},物理学评论快报。{ \bf 99},166804(2007)],观察到非对称QH电阻,其提供关于QH边缘状态的反射以及透射的信息。大多数量化的电阻值很好地分析了假设,所有的边缘状态是同样的填充。然而,与预期相反,也发现边缘状态的5/2传输,这可能是由不完全的模式混合和/或由反向传播的边缘状态的存在引起的。这种四端方案可以方便地用于研究局部栅控石墨烯器件以及单层和多层石墨烯混合结构中的边缘态平衡。
2009-05-29 cond-mat.mes-hall
Spin rotations induced by electron running on closed trajectories in gated semiconductor nanodevices
提出了一种实现单电子自旋变换的量子门的设计。自旋旋转是由电子绕着门控半导体器件中的闭环运动来执行的。我们演示了非,相位翻转和阿达玛量子门,即最常用的单量子比特门的算法的操作。该器件利用了电子波包与电极上电子气相互作用的自聚焦效应和Rashba自旋轨道耦合效应。由于自聚焦效应,电子以紧凑的波包运动。自旋-轨道耦合将电子的空间运动转化为自旋的旋转。该器件不需要微波辐射,并使用低恒定电压工作。因此,它适用于较大寄存器中的选择性单自旋旋转。
2008-07-11 cond-mat.mes-hall
Scanning-gate microscopy of semiconductor nanostructures: an overview
本文介绍了扫描门显微镜应用于电子输运通过掩埋半导体纳米结构的成像的概述。在简要描述了该技术及其可能的工件后,我们总结了文献中发现的一些最具指导意义的成就,并对我们自己的研究进行了更新。它集中在低磁场Aharonov-Bohm制度和高场量子霍尔制度的GaAs基量子环的成像。在所有给出的例子中,我们强调如何本地探针的方法是能够摆脱新的,或互补的,光传输现象,通常是通过宏观电导测量研究。
2010-10-19 cond-mat.mes-hall
Non Volatile MoS$_{2}$ Field Effect Transistors Directly Gated By Single Crystalline Epitaxial Ferroelectric
我们展示了非易失性,n型,背栅,MOS $_{2}$晶体管,直接放置在外延生长,单晶,PbZr $_{0.2}$ Ti $_{0.8}$ O $_{3}$(PZT)铁电体。该晶体管显示出良好的导通电流(19 $μA/μ$ m)、高的通断比(10 $^{7}$)和亚阈值摆幅(SS ~ 92 mV/dec),其中100 nm厚的PZT层作为背栅氧化物。重要的是,铁电极化可以直接控制沟道电荷,表现出明显的逆时针滞后。我们自洽地证实了铁电体的开关和相应的变化,从直接的时间依赖性测量的通道电流。我们的研究结果表明,它是可能的,以获得晶体管操作直接在极性表面上,因此,它应该是可能的集成二维电子与单晶功能氧化物。
2017-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin-valley system in a gated MoS$_2$-monolayer quantum dot
本研究的目的是设计一种基于MOS $_2$单分子层中的栅极定义的量子点的纳米器件,通过施加控制电压来调节器件的限制电势并强制谷间跃迁。本发明的Rashba自旋-轨道耦合另外允许自旋操作。此外,这两种效应都使自旋谷SWAP成为可能。考虑到可行的点形成电位和控制Rasha耦合的电场,器件结构被逼真地建模。因此,通过进行可靠的数值模拟,我们展示了如何通过电气控制设备中电子的状态,我们可以在自旋谷双量子位系统中获得单量子位和双量子位(因此是通用的)门。通过模拟,我们研究了基于单电子的双量子位\textit{locally}的实现的可能性,具有一个有趣的特点,即双量子位门比单量子位门更容易实现。
2019-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Simulations of One-Dimensional Nanostructures under Arbitrary Deformations
介绍了一种强大的技术,用于模拟弯曲,扭曲和拉伸的任意组合下的一维纳米结构的机械和机电性能。该技术是基于一种新的控制周期对称性,消除了由于变形约束和量子有限尺寸效应的文物,并允许透明的电子结构分析。通过密度泛函紧束缚实现,该技术通过预测碳纳米管中的新型机电性质和Au 7和MoS纳米线的结构屈服中的突然行为来展示其实用性。该技术驱动模拟显着更接近这些细长的纳米结构在实验条件下的现实建模。
2016-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mobility enhancement and temperature dependence in top-gated single-layer MoS2
已知高$κ$氧化物覆盖层的沉积显著增强单层MoS $_{2}$(SLM)中的室温电子迁移率,但不增强单层石墨烯(SLG)中的室温电子迁移率。我们给出了一个定量的帐户,这种流动性的增强是由于非简并的二维电子气系统在SLM在可访问的温度。使用我们的带电杂质散射模型[Ong和Fischetti,Phys.Rev.B86,121409(2012)]和温度依赖性极化率,我们计算了在不同电子密度和温度下具有和不具有高$κ$(HfO $_{2}$)顶栅氧化物的SLM中的带电杂质限制迁移率($μ_{\textrm{imp}}$)。我们发现,由于有限温度屏蔽,在低电子密度和高温下的迁移率增强较大,从而解释了在室温下观察到的迁移率增强。研究表明,$μ_{\textrm{imp}}$随着温度的升高而显着降低,这表明测量的迁移率的强烈温度依赖性不应被解释为仅仅是由于与声子的非弹性散射造成的。我们还重现了最近看到的实验趋势,其中的温度标度指数($γ$)的$μ_{\textrm{imp}}\propto T^{-γ}$是在顶栅SLM小于裸SLM。最后,我们表明,一个$\sim37$百分比的迁移率增强可以通过减少HfO $_{2}$厚度从20 nm到2 nm来实现。
2014-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superinsulating behavior in granular Pb film on gated few-layer MoS$_2$
该研究在栅控少层MoS2上的颗粒Pb薄膜器件中观察到超绝缘行为,发现其阈值电压随栅压变化而临界磁场不变,且电导饱和行为可由热激活与量子涨落组合模型解释。
2025-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Deterministic teleportation of electrons in a quantum dot nanostructure
我们提出了一个在由单量子点和双量子点组成的半导体纳米结构中实现电子的确定性量子隐形传态的方案。本文讨论的中心问题是如何设计和实现最有效的-在所需数量的单和双量子位操作-确定性隐形传态协议,为这个系统。使用群论分析,我们表明,确定性隐形传态需要至少三个单量子比特旋转和两个纠缠(sqrt(交换))操作。这些可以使用电子自旋共振(用于单自旋旋转)和交换相互作用(用于sqrt(交换)操作)来实现量子点中的自旋量子位。
2006-07-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
A Graphene Field-Effect Device
在这封信中,顶栅场效应器件(FED)的单层石墨烯制造的影响。除了石墨烯沉积之外,应用常规的自上而下的CMOS兼容工艺流程。石墨烯伪MOS结构中的载流子迁移率与从顶栅石墨烯FED获得的载流子迁移率进行比较。提取的值超过了硅和绝缘体上硅MOSFET的通用迁移率。
2007-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-effect transistors and intrinsic mobility in ultra-thin MoSe2 layers
我们报告的制造背栅场效应晶体管(FET)使用超薄,机械剥离的MoSe 2薄片。MoSe 2 FET为n型,具有高栅极调制,开/关比大于106。交换源极和漏极后,该设备显示出不对称的特性,这一发现解释了在金属接触/MoSe 2界面处存在肖特基势垒。使用四点,背栅器件,我们测量的本征电导率和迁移率的MoSe 2作为栅极偏置的函数,和温度。室温迁移率约为50 cm 2/V.s的样品显示出强烈的温度依赖性,表明声子是主要的散射机制。
2012-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mobility in Graphene Double Gate Field Effect Transistors
在这项工作中,双门场效应晶体管制造的单层石墨烯进行了研究。除了通过手动剥离的石墨烯沉积之外,应用常规的自上而下的CMOS兼容工艺。比较了单栅和双栅石墨烯场效应晶体管中的载流子迁移率。即使在双栅极石墨烯FET中,载流子迁移率也在几乎整个测量范围内超过硅的通用迁移率。在可比的尺寸下,超薄体绝缘体上硅MOSFET的迁移率无法与石墨烯FET值竞争。
2008-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-photon spontaneous emission in atomically thin plasmonic nanostructures
在少光子水平上利用光-物质相互作用的能力在量子技术中起着关键作用。单光子-光的最基本状态-可以在原子和固态发射器中按需产生。双光子态也是关键的量子资产,但在单个发射器中实现它们是具有挑战性的,因为它们的生成速率比竞争性的单光子过程慢得多。我们证明了原子薄的等离子体纳米结构可以利用双光子自发发射,从而产生巨大的远场双光子生产,丰富的共振模式,使定制的光子和等离子体纠缠态,等离子体辅助的单光子创建数量级比标准的单光子发射更有效。我们解开的双光子自发发射渠道,并显示其谱线的形状出现从一个复杂的相互作用之间的法诺和洛伦兹共振。二维纳米结构中增强的双光子自发发射为片上量子信息处理和自由空间量子通信开辟了另一种有效的光-物质纠缠源。
2020-06-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph