A study of transport suppression in an undoped AlGaAs/GaAs quantum dot single-electron transistor
本文报道了一种基于非掺杂AlGaAs/GaAs异质结的量子点单电子晶体管的输运阻断特性的研究。我们观察到抑制运输通过基态的点,以及负微分电导在有限的源漏偏置。这些特征的温度和磁场依赖性表明引线和量子点态之间的耦合被抑制。我们将其归因于两种可能的机制:自旋效应,其根据总自旋的变化确定是否允许特定的电荷跃迁,以及点中电子的相干隧穿产生的干涉效应。
2013-10-18 cond-mat.mes-hall
Cryogenic GaAs high-electron-mobility-transistor amplifier for current noise measurements
我们表明,由国产GaAs高电子迁移率晶体管(HEMT)组成的低温放大器适用于在稀释制冷温度下测量介观器件中的电流噪声。我们自制的HEMT的低噪声特性导致在实验设置中的低噪声基底,并实现比商业HEMT更有效的电流噪声测量。我们提出的HEMT的直流传输特性和放大器的增益和噪声特性。与用于量子点接触的电流噪声测量的放大器,我们证明了高分辨率的测量设置,通过比较它与传统的一个使用商业HEMT。
2021-02-24 cond-mat.mes-hall
Light-induced long-ranged disorder effect in ultra-dilute two-dimensional holes in GaAs heterojunction-insulated-gate field-effect-transistors
通过比较GaAs异质结绝缘栅场效应晶体管中强相关二维空穴在短暂光照前后的输运测量结果,发现光致无序引起载流子态的质的变化.对于从$3\times10^{10}$ $cm^{-2}$到$7\times10^{8}$ cm $^{-2}$的电荷浓度范围,照射后空穴迁移率对于低于$2\times10^{10}$ cm $^{-2}$的电荷密度表现出严重的抑制,而对于高于该密度几乎没有变化。确定了该疾病的长期性质。的温度依赖性的电导率也急剧修改的无序重新配置从非激活到激活。
2013-06-26 cond-mat.mes-hall
High yield fabrication of chemically reduced graphene oxide field effect transistors by dielectrophoresis
我们展示了高产量的制造场效应晶体管(FET)使用化学还原的氧化石墨烯(RGO)片悬浮在水中组装通过介电泳。在Ar/H_2气氛中200 ℃退火1h后,器件的两端电阻提高了一个数量级。随着背栅电压的施加,所有的器件都显示出FET行为,最大空穴和电子迁移率分别为4.0和1.5 cm 2/Vs。这项研究显示了基于石墨烯的纳米电子器件的规模化制造的希望。
2010-02-02 cond-mat.mes-hall
Fabrication of undoped AlGaAs/GaAs electron quantum dots
我们制作了一个基于AlGaAs/GaAs异质结构的量子点单电子晶体管,没有任何调制掺杂。从电子学角度来看,我们的器件非常稳定,具有清晰的库仑阻塞振荡,并且当器件被设置为库仑阻塞峰值的中点并保持在恒定的栅极偏置时,电导漂移最小。偏置光谱测量显示典型的库仑“钻石”没有任何显着的电荷波动噪声。我们还观察到激发态输运在我们的设备。
2011-06-29 cond-mat.mes-hall
Controlled fabrication of single electron transistors from single-walled carbon nanotubes
将单壁碳纳米管(SWNTs)放置在100 nm宽的Al/Al 2 O3底栅上,然后与Pd电极接触,制成单电子晶体管(SET)。库仑振荡高达125 K的观察和充电能量为12-15 meV的能级间距为~5 meV的库仑金刚石测量,在协议的点尺寸为~100 nm,这意味着本地门定义的点尺寸弯曲单壁碳纳米管的边缘和控制其操作。这种“机械模板”方法可以促进使用SWNT的SET器件的大规模制造。
2008-06-16 cond-mat.mes-hall
Fabrication of quantum point contacts by engraving GaAs/AlGaAs-heterostructures with a diamond tip
我们使用原子力显微镜的全金刚石针尖直接雕刻GaAs/AlGaAs异质结构中的高质量量子点接触。与标准硅针尖相比,加工时间缩短了两个数量级。连同线宽减小到90 nm以下,绝缘线的耗尽长度用金刚石探针减小了两倍。这种制造的无缺陷的弹道收缩显示出良好的解决电导平台和0.7异常的电子输运测量。
2002-09-09 cond-mat.mes-hall
Transfer-free fabrication of graphene transistors
我们发明了一种在氧化硅晶片上制造石墨烯晶体管的方法,而无需转移石墨烯层。为了促进石墨烯层在氧化硅上的生长,使用纳米薄铝/镍双层催化剂体系。该催化剂系统在晶片进入催化化学气相沉积(CCVD)室之前通过剥离来构造。在随后的基于甲烷的生长工艺中,单层石墨烯场效应晶体管(MoLGFET)和双层石墨烯晶体管(BiLGFET)直接在氧化硅衬底上实现,由此堆叠的石墨烯层的数量由所选择的CCVD工艺参数(例如温度和气体混合物)确定。随后,在催化区域之间的沟道区域内进行拉曼光谱,并且五层、双层和单层石墨烯的拉曼光谱证实了通过这种硅相容的、无转移的和原位制造方法生长的石墨烯的存在。这些石墨烯FET将允许在混合硅CMOS环境中简单且低成本地集成石墨烯器件,用于纳米电子应用。
2011-12-19 cond-mat.mes-hall
Highly sensitive, photon number resolving detectors mediated by phonons using $δ$-doped GaAs transistors
本文报道了一种基于二维电子气晶体管的光子数分辨探测器。当光子脉冲撞击在吸收区域上时,所产生的声子在2DEG中朝向表面附近的沟槽隔离纳米线晶体管弹道地消散。声子-电子相互作用在晶体管中诱导正电导,导致电流增加。利用这一原理,我们获得了高达85%的这种类型的探测器的内部量子效率。
2010-05-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
p-GaAs nanowire MESFETs with near-thermal limit gating
获得高性能p型晶体管的困难和栅极绝缘体电荷俘获效应对III-V族互补金属氧化物半导体(CMOS)电子器件提出了两个主要挑战。我们报道了一种p-GaAs纳米线金属-半导体场效应晶体管(MESFET),它通过利用金属-GaAs界面处的肖特基势垒来消除对栅极绝缘体的需要。我们的器件击败了性能最好的p-GaSb纳米线金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),给出了62 mV/dec的典型亚阈值摆幅,在热极限的4%内,通断比$\sim 10^{5}$,导通电阻~700 k $Ω$,接触电阻~30 k $Ω$,峰值频率为1.2 $μ$ S/ $μ$ m,频率高达10 kHz的高保真交流工作。该器件由具有未掺杂的芯和重Be掺杂的壳的GaAs纳米线组成。我们仔细地回蚀纳米线的栅极位置,以获得肖特基势垒绝缘栅极,同时保持掺杂壳在接触处的完整性,以获得低接触电阻。我们的器件开辟了一条道路,全砷化镓纳米线MESFET互补电路,简化了制造和提高性能。
2018-09-27 cond-mat.mes-hall
Suspended single-electron transistors: fabrication and measurement
我们已经制造了铝单电子晶体管,其中岛不与衬底接触。这种新型器件可称为悬置单电子晶体管(SUSET),具有高质量标准SET的典型I-V和dI/dV-V特性。
2008-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fabrication and characterisation of ambipolar devices on an undoped AlGaAs/GaAs heterostructure
我们制作了AlGaAs/GaAs异质结器件,其中导电沟道可以简单地通过改变栅极偏置的极性来填充电子或空穴。异质结构是完全未掺杂的,而载流子是静电感应的。我们使用这些设备进行直接比较的散射机制的二维(2D)电子($μ_\textrm{peak}=4\times10^6\textrm{cm}^2/\textrm{Vs}$)和空穴($μ_\textrm{peak}=0.8\times10^6\textrm{cm}^2/\textrm{Vs}$)在同一个导电沟道与名义上相同的障碍电位。我们发现电子和空穴散射之间的显着差异,空穴迁移率大大低于从简单的理论预期。
2012-04-03 cond-mat.mes-hall
Nanostructures in p-GaAs with improved tunability
提出了一种纳米制造技术,该技术能够在含有浅二维孔系统的p型、C掺杂GaAs/AlGaAs异质结构上制造高度可调谐的器件。这些结构的高可调谐性由本征面内栅极和蒸发金属顶栅的互补静电效应提供。量子点接触与这种技术制造的电导谱进行了测试。
2010-05-26 cond-mat.mes-hall
Spin Hall transistor with electrical spin injection
基于电子自旋的可行半导体晶体管和信息处理设备的实现推动了对三个关键要素的深入基础研究:半导体沟道中自旋的注入、检测和操纵。利用逆自旋霍尔效应(iSHE)探测二维GaAs中光学注入的自旋,并通过栅压依赖的内部自旋轨道场来控制自旋,最近已经实现了自旋晶体管逻辑器件的实验验证。这里提出的工作的目的是在一个设备中展示与电自旋注入和操纵相结合的iSHE检测。我们使用一个3D GaAs通道,在以前的工作中已经证明了从Fe肖特基接触有效的电自旋注入。为了在实验上将强的普通霍尔效应信号与半导体沟道中的iSHE分离,我们开发了外延超薄Fe/GaAs接触,允许在施加的面内磁场中进行Hanle自旋进动测量。电注入和检测相结合,在我们的晶体管结构与电操纵的自旋分布和自旋电流,不像以前利用的电操纵的自旋轨道场或弹道自旋渡越时间,是非常适合于扩散的3D GaAs自旋通道。测量信号的幅度和外部场的依赖性进行定量分析,使用同步自旋检测的非本地自旋阀效应和建模通过求解漂移扩散和霍尔交叉响应方程的参数的研究的微结构。
2012-02-04 cond-mat.mes-hall
InAs nanowire transistors with multiple, independent wrap-gate segments
我们报告了一种方法,使水平的包裹栅极纳米线晶体管与多达四个独立可控的包裹栅极段。虽然逐步达到两个独立的环绕门需要在制造方法上进行重大改变,但是这种新方法的关键优点以及更一般地水平取向是实现多于两个环绕门段然后不需要额外的制造步骤。这与垂直取向形成对比,在垂直取向中,需要针对每个附加栅极重复制造步骤的重要子集。我们发现,尽管间隔小于200 nm,相邻的包装门段之间的串扰是可以忽略不计的。我们还展示了使用完全相同的工艺在单个纳米线上制造多个绕栅晶体管的能力。水平卷绕栅极纳米线晶体管的优异的可扩展性潜力使得它们非常有利于先进纳米线器件的开发以及在3D纳米线网络架构中与垂直卷绕栅极纳米线晶体管的可能集成。
2015-05-07 cond-mat.mes-hall
Fabrication of Artificial Graphene in a GaAs Quantum Heterostructure
本研究在超高品质GaAs/AlGaAs量子阱中制备出周期50nm的高分辨率人工石墨烯,采用电子束光刻定义蜂窝掩模与优化的各向异性反应离子刻蚀工艺,为首次在人工半导体中观测无质量狄拉克费米子提供了可能。
2015-07-17 cond-mat.mes-hall
A general approach for high yield fabrication of CMOS compatible all semiconducting carbon nanotube field effect transistors
我们报告的策略,实现高组装产量的碳纳米管在选定的位置的电路通过介电泳(DEP)和场效应晶体管(FET)的产量使用半导体富集单壁碳纳米管(s-SWNT)的水溶液。当DEP参数被优化用于单个s-SWNT的组装时,97%的器件表现出FET行为,最大迁移率为210 cm 2/Vs,开关电流比约为106,导通电导高达3 μS,但组装产率仅为33%。由于DEP参数被优化,使得每个电极对连接1-5个s-SWNT,因此组装产率几乎为90%,其中约90%的这些组装的装置表现出FET行为。进一步的优化给出了高达10个SWNT/位点的100%的组装产率,然而具有59%的降低的FET产率。通过在器件中集成局部Al 2 O3栅,提高了FET的性能,包括更高的电流通断比和更高的开关速度。我们的90% FET和90%的组装成品率是迄今为止碳纳米管器件报道的最高水平。我们的研究提供了一个途径,可能成为一个通用的方法,高产量的CMOS兼容的碳纳米管FET的制造。
2011-11-11 cond-mat.mes-hall
Fabrication of Nano-Gapped Single-Electron Transistors for Transport Studies of Individual Single-Molecule Magnets
为了研究单分子磁体的电子输运特性,研制了三端单电子晶体管器件。通过多层光学和电子束光刻对器件进行图案化。电迁移引起的纳米线断裂可靠地产生1-3 nm的间隙,SMM可以位于间隙之间。通过一个单一的Mn 12(3-噻吩羧酸)的电导显示库仑阻塞效应与几个激发在+/- 40 meV。
2007-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coaxial p- and n-type carbon nanotube transistors with dopant-selective coatings
通过生长接触悬浮单壁纳米管(SWNTs)并在其上涂上栅极钝化层,制备了具有钝化同轴栅极结构的碳纳米管场效应晶体管(FET)。在FET中观察到电子Fabry-Perot干涉,表明涂覆结构中的弹道输运。通过将SWNT阵列的图案化生长与反馈控制的电击穿相结合以选择所需的半导体SWNT,已经获得了高性能SWNT FET的可靠生产,使得大规模SWNT FET制造成为可能。P型和n型钝化单壁碳纳米管场效应晶体管已经通过掺杂剂选择性纳米管涂层实现,这使得基于互补器件结构的有源电路的制造成为可能。
2005-08-29 cond-mat.mes-hall
Fabrication and characterization of an undoped GaAs/AlGaAs quantum dot device
我们展示了一个双量子点的发展与集成的电荷传感器制造在未掺杂的GaAs/AlGaAs异质结使用双顶栅设计。基于对集成电荷传感器的评估,双量子点可以被调谐到少电子区。此外,双量子点的点间耦合可以根据中间栅极上的电压在很大程度上调谐。该量子点被证明是可调谐的,从一个单一的点到一个良好的隔离双点。为了评估这种设计的稳定性,测量了由1/f噪声引起的电势波动。基于本文的研究结果,在未掺杂的GaAs/AlGaAs半导体中开发的量子点设计显示了未来开发纳米器件的潜力。
2014-06-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fabrication of closely spaced, independently contacted Electron-Hole bilayers in GaAs-AlGaAs heterostructures
我们描述了一种在GaAs-AlGaAs异质结构中制造紧密间隔的电子空穴双层膜的技术。我们的技术结合了一种新的方法,使浅接触低密度($<10^{11}cm^{-2}$)的二维电子气(2DEG),不需要退火。可以在两个层上进行四端测量(相距25 nm)。测量显示在1.5K下的空穴迁移率$μ_{h}>10^{5}{\rm cm}^{2}{\rm V}^{-1}{\rm s}^{-1}$和电子迁移率$μ_{e}>10^{6}{\rm cm}^{2}{\rm V}^{-1}{\rm s}^{-1}$。在T= 300 mK时进行的初步阻力测量表明,库仑相互作用比静态随机相位近似(RPA)计算得到的值有所增强。
2008-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Low-dimensional light-emitting transistor with tunable recombination zone
我们目前的实验和数值研究的发光晶体管包括两个准横向结之间的二维电子和空穴气。这些光刻定义的结制造的调制掺杂GaAs/AlGaAs异质结构的蚀刻。在这种器件中,电子和空穴可以通过漏极和栅极电压被引导到相同的区域,从而限定了尺寸和位置可调的复合区。因此,它可以提供一个架构,通过分析发射光的复合区探测低维器件。
2006-08-17 cond-mat.mes-hall
Charge spectrometry with a strongly coupled superconducting single-electron transistor
我们使用超导单电子晶体管作为直流静电计,它与另一个晶体管的金属岛强耦合。通过这种设置,可以直接测量岛上的电荷分布。强电容耦合是通过多层制造技术实现的,该技术允许我们使耦合电容大于结电容。使用正统的单电子隧穿理论对该系统进行了模拟,结果与测量结果非常吻合。
2001-05-14 cond-mat.mes-hall
Charge Transport Processes in a Superconducting Single-Electron Transistor Coupled to a Microstrip Transmission Line
我们研究了GaAs/AlGaAs异质结中的超导单电子晶体管(S-SET)中的电荷输运过程。S-SET的宏观焊盘与2DEG一起形成微带传输线。我们观察到各种载流周期的S-SET,我们归因于同时隧道的库珀对和发射的光子到微带。我们发现这些实验结果和模拟,包括光子发射和光子辅助隧穿由于电磁环境之间的良好协议。
2001-10-04 cond-mat.mes-hall
Measurements of the density-dependent many-body electron mass in 2D GaAs/AlGaAs Heterostructures
我们确定的密度相关的电子质量,m*,在二维(2D)电子系统的GaAs/AlGaAs异质结进行详细的低温Shubnikov deHaas测量。使用非常高质量的晶体管与可调的电子密度,我们测量m* 在单一的,高迁移率的样品在很宽的范围r_s(6至0.8)。朝向低密度,我们观察到一个快速增加的m* 高达40%。当2>r_s>0.8时,质量值比GaAs的能带质量低约10%.数值计算与我们的数据定性一致,但在细节上有很大的不同。
2004-12-10 cond-mat.mes-hall
A Surface-Gated InSb Quantum Well Single Electron Transistor
报道了表面栅InSb/AlInSb量子阱结构中的单电子充电效应。这种材料,由于其大的g因子和轻的有效质量,为量子信息处理设备提供了比更常用的材料(例如GaAs)更大的优势。然而,材料和器件技术的差异导致了显著的加工挑战。简单的库仑阻塞和量子限制模型被认为是解释观察到的电导振荡在这些结构。充电能量被发现是可比的单粒子状态的能谱。
2007-04-30 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
Towards low-dimensional hole systems in Be-doped GaAs nanowires
GaAs是量子器件开发的核心,但很少用于基于硅锗的量子器件,而InAs,InSb和SiGe则起着主导作用。p型GaAs纳米线为研究具有强自旋轨道效应的强限制0 D和1D空穴系统提供了一条途径,推动了我们开发具有Be掺杂p型GaAs纳米线、AuBe合金接触和图案化局部栅电极的纳米线晶体管,以制造纳米线为基础的量子空穴器件。我们报告的纳米线晶体管与传统的衬底背栅和EBL定义的金属/氧化物顶栅生产的GaAs纳米线与三种不同的Be掺杂密度和各种AuBe接触处理配方。我们发现,接触退火只带来了较小的改善,在较低的退火温度和短的退火时间的条件下的中度掺杂的器件。我们只获得了良好的晶体管性能的中度掺杂,与传导冻结在低温下低掺杂的纳米线和无法达到一个明确的关断状态下门控的高掺杂的纳米线。我们最好的器件在T = 4 K时通态电导率为95 nS,关态电导率为2 pS,通断比约为$10^{4}$,亚阈值斜率为50 mV/dec。最后,我们制作了一个具有适度掺杂纳米线的器件,该器件具有退火接触和多个顶栅。顶栅扫描显示在亚阈值区域中的平台,其在单独的冷却中是可再现的,并且指示可能的电导量化,突出了在该材料系统中未来量子器件研究的潜力。
2017-04-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunable Negative Differential Resistance controlled by Spin Blockade in Single Electron Transistors
我们证明了一个可调的负微分电阻控制的自旋封锁在单电子晶体管。采用金属栅在GaAs/GaAlAs异质结中制作了含有少量电子和自旋极化源漏接触的单电子晶体管。库仑阻塞测量作为施加的源极-漏极偏置,电子数和磁场的函数进行揭示了定义良好的制度,其中观察到的电流随着偏置的增加而减少。我们建立的负微分制度的起源是自旋极化检测的电子结合了一个长的自旋弛豫时间的点。这些结果表明,可以利用在纳米自旋电子器件中的自旋状态是静电控制通过电子占据数的新功能。
2001-10-18 cond-mat.mes-hall
Local-gated single-walled carbon nanotube field effect transistors assembled by AC dielectrophoresis
我们提出了一个简单的和可扩展的技术,用于制造的解决方案处理和局部栅控碳纳米管场效应晶体管(CNT-FET)。该方法是基于通过AC介电电泳(DEP)将来自二氯乙烷的单个单壁碳纳米管定向组装到预先图案化的源极和漏极上,其中在中间具有局部铝栅极。与全局背栅相比,局部栅控CNT-FET器件显示出优越的性能,其开关比为10^4,最大亚阈值摆幅为170 mV/dec。局部底栅DEP组装的CNT-FET将促进互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容纳米电子器件的大规模制造。
2008-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Statistical evaluation of 571 GaAs quantum point contact transistors showing the 0.7 anomaly in quantized conductance using millikelvin cryogenic on-chip multiplexing
该研究利用片上低温复用架构在5个GaAs芯片上测量571个QPC,统计分析量子化电导0.7异常,发现其更符合短程相互作用van Hove模型而非自发极化或Kondo模型。
2024-04-10 cond-mat.mes-hall cs.AR cs.SY
Quantum engineering of transistors based on 2D materials heterostructures
量子工程需要一个原子接一个原子地设计和制造电子设备。这种结合了材料科学和器件工程的创新技术已经被最近在二维材料的垂直和横向异质结构的制造方面的进展以及通过计算纳米技术对技术潜力的评估所促进。但是,我们离下一代原子级薄晶体管的实际实现还有多远?从这个角度来看,我们分析了使用二维材料异质结构的量子工程晶体管的前景和挑战,以及硅技术的基准及其在潜在性能和可制造性方面的可预见发展。从性能的角度来看,基于横向异质结构的晶体管成为最有前途的选择,即使异质结构的形成和控制处于初始技术开发阶段。
2018-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sensing Few Electrons Floating on Helium with High-Electron-Mobility Transistors
本文提出基于 GaAs HEMT 的低温共源共栅放大电路,并结合 CCD 实现超流氦上少量电子的低频高灵敏探测,信噪比较已有方案提升一个数量级。
2024-12-02 cond-mat.mes-hall
Titanium single electron transistor fabricated by electron-beam lithography
提出了一种利用钛氧化制备非超导介观隧道结的新方法。制造过程使用传统的电子束光刻和阴影沉积通过有机抗蚀剂掩模。通过在合适的背景压力下进行沉积来抑制Ti中的超导电性。我们通过制作一个工作在$T < 0.4$ K的单电子晶体管来演示该方法,该晶体管在10 Hz时具有$2.5 \times 10^{-3}$ e/ $\sqrt{\mathrm{Hz}}$的中等电荷噪声。基于在较高电压下的电流-电压特性的非线性,我们推导出约110 mV的氧化物势垒高度。
2001-07-10 cond-mat.mes-hall
Etched graphene single electron transistors on hexagonal boron nitride in high magnetic fields
我们报告了在高磁场中在六方氮化硼(hBN)上蚀刻的各种尺寸的石墨烯单电子晶体管(SET)的制造和电学特性。电子输运测量显示出与SiO2上的石墨烯SET相比略有改善。特别是,在高达9 T的垂直磁场的影响下,在hBN上的SET更稳定,这与在SiO2上的SET上报道的测量结果相反。该结果表明hBN上的SET中的表面无序势降低,这可能是朝向清洁和更可控的石墨烯QD的重要一步。
2013-11-19 cond-mat.mes-hall
Silicon-CMOS Compatible In-Situ CCVD Grown Graphene Transistors with Ultra-High On/Off-Current Ratio
通过催化化学气相沉积(CCVD),在氧化硅衬底上直接实现原位生长单层石墨烯场效应晶体管(MoLGFET)和双层石墨烯晶体管(BiLGFET),而不需要转移石墨烯层。原位生长的MoLGFET表现出预期的狄拉克点以及典型的低开/关电流比。相比之下,BiLGFET具有单极p型器件特性,具有高达1 E7的极高开/关电流比。完整的制造过程是硅CMOS兼容。这将允许在混合硅CMOS环境中简单且低成本地集成用于纳米电子应用的石墨烯器件。
2011-11-28 cond-mat.mes-hall
Modulation of spin dynamics in a channel of a non-ballistic spin field effect transistor
研究了栅压对Al_(0.3)Ga_(0.7)As/GaAs/Al_(0.3)Ga_(0.7)As异质结自旋弛豫的影响。该研究的动机是最近提出的一种非弹道自旋场效应晶体管,该晶体管利用了器件通道中Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用之间的相互作用。该模型,它利用真实的材料参数,以计算自旋动力学作为栅极电压的函数已经开发。从所获得的结果,我们定义的自旋极化和自旋密度调制的效率。在室温下的自旋极化的估计调制是15- 20%的顺序。结果表明,该效果不足以用于器件应用。然而,它可以通过光学脉冲探针技术在实验上观察到。
2004-07-16 cond-mat.mes-hall
In-plane gate single-electron transistor in Ga[Al]As fabricated by scanning probe lithography
用原子力显微镜在Ga[Al]As异质结中通过氧化GaAs帽层中的线实现了单电子晶体管。氧化物线限定了量子点的边界、面内栅电极以及量子点与源极和漏极的接触。点中的电子数量以及其与引线的耦合都可以通过附加的均匀顶部栅极电极来调整。观察到明显的库仑阻塞振荡作为施加到不同栅极的电压的函数。我们发现,对于正的顶栅电压,光刻图案以高精度转移到电子气。此外,当调整面内电压时,点形状不会显著改变。
1999-09-23 cond-mat.mes-hall
Fabrication and Electrical Characterization of Fully CMOS Si Single Electron Devices
我们提出了与CMOS技术和协议制造的硅单电子器件的电气数据。容易调整的设备显示干净的库仑钻石在T = 30 mK和0.01 e的电荷偏移漂移超过八天。此外,该器件表现出稳健的晶体管特性,包括阈值电压在约0.5 V内的均匀性、大于10 GΩ的栅极电阻以及在高达4 MV/cm的电场中对介质击穿的抗扰性。这些结果突出了用于单电子器件制造的完全CMOS工艺在器件性能方面的益处。
2012-06-13 cond-mat.mes-hall
Memory effects in black phosphorus field effect transistors
报道了黑磷沟道背栅场效应晶体管的制作及其电学特性。我们表明,由于本征缺陷的传输特性的滞后,可以利用实现非易失性存储器。我们证明,栅极电压脉冲允许捕获和存储电荷内的缺陷状态,这使得存储器设备的耐久性超过200个周期和保留时间超过30分钟。我们表明,使用的保护性聚(甲基丙烯酸甲酯)层,位于黑磷通道的顶部,不影响设备的电性能,但避免了暴露于空气中所造成的退化。
2021-10-15 cond-mat.mes-hall
Combined atomic force microscope and electron-beam lithography used for the fabrication of variable-coupling quantum dots
我们结合了直接纳米纤维的局部阳极氧化与传统的电子束光刻,以产生一个平行的双量子点的GaAs/AlGaAs异质结构的基础上。两种纳米光刻方法的组合允许在同一器件上制造鲁棒的面内栅极和Cr/Au顶部栅极电极,以实现最佳可控性。这说明了在我们的设备中的点间耦合的可调谐性。我们详细描述了我们的制造和对准方案,并证明了在低温传输测量的可调谐性。
2003-07-30 cond-mat.mes-hall
Si/SiGe quantum dot with superconducting single-electron transistor charge sensor
我们报道了一种用于制备表面栅控Si/SiGe量子点和集成超导单电子晶体管(S-SET)电荷传感器的工艺。使用深台面蚀刻和AlOx回填的组合来减少栅极泄漏。在漏电流被抑制后,在0.3K的温度下观察到量子点的库仑振荡和S-SET的电流-电压特性。通过使用S-SET执行QD电荷状态的感测来确认S-SET与QD的耦合。
2011-02-22 cond-mat.mes-hall
Non-activated transport of strongly interacting two-dimensional holes in GaAs
我们报道了GaAs场效应晶体管中二维空穴的输运测量,其密度低至7*10^8 cm^{-2}。值得注意的是,这样一个稀释系统(费米波长接近1微米)表现出非激活的电导率,随着温度的增长遵循幂律。我们将其与从测量更无序的样品中获得的活化运输进行对比,并讨论了在这种强相互作用的制度可能的运输机制。
2006-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electric-field-assisted phase switching for crystal phase quantum dot fabrication in GaAs nanowires
针对晶相量子点制备调控难的问题,本研究在GaAs纳米线气液固生长中实现电场驱动的瞬时晶相切换,以单层精度制备出原子级锐利界面的晶相量子点,为其应用落地提供关键支撑。
2025-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
An ion-implanted silicon single-electron transistor
我们报道了一种新型硅单电子晶体管(Si-SET)的制作和在毫开尔文温度下的电学特性。通过将磷离子注入到金属-绝缘体过渡区上方的密度来形成Si-SET的岛和源极-漏极引线,其中隧道结由未掺杂区域产生。每个隧道结上方的表面栅极独立地控制Si-SET岛和引线之间的隧道耦合。该器件显示出具有充电能量e $^2$ /2C $_Σ$ $\sim$ 250 $μ$ eV的周期性库仑阻塞,并展示了使用CMOS加工技术的基于硅的SET的可再现和可控的途径。
2005-10-14 cond-mat.mes-hall
Intrinsic graphene field effect transistor on amorphous carbon films
描述了石墨烯场效应晶体管的制造,其在沉积的氢化非晶碳膜的表面上使用本征石墨烯。石墨烯器件具有典型的双极特性,如果在氧等离子体中蚀刻表面石墨烯,则其变为单极特性。由于无定形碳薄膜的生长容易,尺寸不受限制,并且不需要石墨烯的转移,这为石墨烯电子学开辟了新的前景。
2014-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-Aligned van der Waals Heterojunction Diodes and Transistors
一般的自对准制造方案在这里报道了不同类别的电子器件的基础上范德华材料和异质结。特别地,自对准使得能够在单层MoS 2中制造具有接近理想的电流饱和特性和低至135 nm的沟道长度的源极-栅极晶体管。此外,自对准的范德华p-n异质结二极管实现了完全的静电控制的p型和n型组成半导体在一个双栅极的几何形状,在栅极可调的平均值和方差的反双极高斯特性。通过有限元器件模拟,阐明了源极-栅极晶体管和双栅极反双极器件的工作原理,从而为采用自对准几何结构的其他器件提供了设计规则。例如,通过接触掺杂的二硫化钼同质结二极管和基于有机半导体的混合维异质结证明了该方案的多功能性。这种方法的可扩展性也显示通过制造自对准短沟道晶体管的子衍射沟道长度在150 nm至800 nm的范围内,使用光刻的化学气相沉积生长的大面积二硫化钼膜。总的来说,这种自对准制造方法代表了将范德华异质结器件可扩展地集成到更复杂的电路和系统中的重要一步。
2018-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interaction effects in the transport of two-dimensional holes in GaAs
幂律增加的电导率与温度在名义上绝缘制度,最近报道的稀释的二维孔[cond-mat/0603053],被发现系统地随载流子密度而变化。基于四个不同的GaAs异质结绝缘栅场效应晶体管样品的结果,它表明,幂律指数取决于一个单一的无量纲参数,平均载流子间距和屏蔽库仑相互作用的金属栅极的距离之间的比率。这种依赖性表明,载体形成一个相关的状态,其中的相互作用的影响发挥了重要作用的运输性能。
2006-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optimization of submicron Ni/Au/Ge contacts to an AlGaAs/GaAs two-dimensional electron gas
本文通过优化退火工艺中锗的空间分布,在AlGaAs/GaAs异质结构上实现了面积为0.5平方微米、电阻低于400欧姆的高产率亚微米Ni/Au/Ge欧姆接触,并揭示了接触几何与晶体取向对性能的影响。
2024-08-01 cond-mat.mes-hall
Direct integration of atomic precision advanced manufacturing into middle-of-line silicon fabrication
本文提出一种结合溅射、退火和硬掩模的APAM工艺,可集成于晶体管制造中段,保留超高掺杂密度而牺牲原子精度,实验证明仅增加电阻不影响晶体管,为APAM进入制造环境铺路。
2025-10-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
An ultra sensitive radio frequency single electron transistor working up to 4.2 K
我们介绍了射频单电子晶体管(rf-SET)的制造和测量,该晶体管在4.2 K下显示出1.9微电子/平方英尺(Hz)的极高电荷灵敏度。在40 mK时,超导态和正常态的电荷灵敏度分别为0.9和1.0微电子/平方(Hz)。在40 mK、1.8 K和4.2 K三种温度下测量了灵敏度与射频幅度的关系。
2006-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High-Q optomechanical GaAs nanomembranes
我们提出了一种简单的制备方法来实现悬置GaAs纳米膜的腔量子光力学实验。采用两步选择性湿法刻蚀技术制备了面积为1.36 mm × 1.91 mm、厚度为160 nm的GaAs纳米膜。频率噪声谱揭示了几个机械模式在千赫制度与机械Q-因素高达2,300,000在室温下。测量的机械模式配置文件同意与拉紧矩形鼓膜模型。我们的研究结果表明,GaAs纳米膜提供了一个有前途的路径量子光学控制的大规模纳米机械系统。
2011-10-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
InAs nanowire with epitaxial aluminium as a single-electron transistor with fixed tunnel barriers
我们报告的单电子晶体管的制造使用InAs纳米线与外延铝与固定的隧道势垒的氧化铝。该器件表现出硬超导能隙诱导的接近铝盖壳,它们表现为金属单电子晶体管。与半导体器件中典型的几个通道接触相比,我们的方法形成了半导体导线的不透明多通道接触,从而提供了一种研究它们的补充方法。此外,我们证实,不需要的额外的量子点可以出现在纳米线的表面。它们的存在是防止在我们的设备,也通过插入之间的InAs和铝,后者是适合于标准的测量方法的GaAs的保护层。
2016-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Undoped Electron-Hole Bilayers in a GaAs/AlGaAs Double Quantum Well
我们提出了在GaAs/AlGaAs双量子阱异质结与30 nm的势垒完全未掺杂的电子空穴双层器件的制造细节。这些器件具有可独立调节的二维电子气和二维空穴气密度。我们报告四端传输测量的独立接触的电子和空穴层的平衡密度从$1.2 \times 10^{11}$ cm $^{-2}$下降到$4 \times 10^{10}$ cm $^{-2}$在$T = 300 mK$。对于电子,迁移率可以超过$1 \times 10^{6}$ cm $^{2}$ V $^{-1}$ s,对于空穴,迁移率可以超过$4 \times 10^{5}$ cm $^{2}$ V $^{-1}$ s $^{-1}$。
2006-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el