库仑阻塞、单电子相关隧穿与单电子晶体管

 越来越多的人相信,发展新一代在原理上全新的电子器件是下一世纪电子工业的希望所在.在这一方面,近年来已有一个又一个的量子器件原型见诸报道;还有更多的设想和建议不断被提出来,引起人们浓厚的兴趣.现在,又有一种新型小尺寸器件--单电子晶体管在在向我们招手.根据这种器件的发展前景,有人甚至提出了单电子学这一崭新的学科.单电子晶体管是与库仑阻塞这一著名的物理现象联系在一起的.     

单电子晶体管通断图及其分析

通过研究单电子晶体管在电路中的静电能量的变化,得到了它的阻塞、导通情况与其两端偏压和控制栅压之间的关系,从而给出了它的通断图.并且发现单电子晶体管的对外特性主要由其对外的总电容决定;而单电子岛两个隧道结电容的不同主要反映在通断图上由隧道结电容所决定的晶体管阻塞、导通边界线上,这两条边界线同时也与外电路有关 关键词： 单电子晶体管 库仑阻塞 隧穿     

单电子晶体管

介绍了单电子晶体管是一种每当在栅压作用下在沟道内加进一个电子，晶体管就可以导通和截止一次的奇妙的器件。阐述了单电子晶体管的发现过程，工作原理以及它的一些可能的应用。     

多岛单电子晶体管的实现及其源漏特性分析

在淀积有纳米间隙栅电极、源电极和漏电极的衬底上生长量子点，制作出多岛结构的单电子晶体管.在77K温度下对源漏特性进行了测试，得到了库仑阻塞特性.并且成功抑制了单岛单电子晶体管中易出现的共隧穿效应，观察到较大的库仑阈值电压.对试验数据进行了分析，阐明了岛的不同结构组态产生的不同输运效果. 关键词： 单电子晶体管 量子点 库仑阻塞     

单电子效应与单电子晶体管

由于半导体超微细加工技术的发展，在半径为几百ｎｍ的量子点结构上观察到由单个电子的阻塞和隧穿引起的电流振荡，分别称为库仑阻塞，单电子隧穿和库仑振荡，与此效应有关的现象还有库仑台阶，旋转门效应，旋转门器件可利用作为电流标准测量，单电子晶体管将是下世纪大容量存贮器的最好选择，单电子效应的研究将开辟一门新的“人造原子物理学”。     

库仑阻塞现象及其在纳米电子器件中的应用

对单隧穿结和双隧穿结中的库仑阻塞现象进行了介绍,分析了其中电子隧穿的物理过程;然后探讨在单电子盒中如何利用库仑阻塞控制单电子隧穿的物理原理;最后介绍库仑阻塞效应在单电子晶体管中的具体应用及其发展前景.     

单电子晶体管

由电子束纳米微刻技术制成的单电子晶体管呈现了新的物理现象：单电子隧穿效应和电荷宇称效应．这些发现为创造新型的电子器件开辟了光明前景，包括可以用比最基本电荷ｅ还小的电荷量来调制电流，处理以单电子为单位的电脑数字信息，并且也可发展成高度灵敏的微波探测器．     

单电子晶体管的制备与表征

单电子晶体管是一种非常重要的器件,在量子计算、电荷探测领域具有重要应用.由于其尺寸极小,很容易受到静电的影响导致损坏,并且对于测试条件要求苛刻,制备与观测较为困难.本文用双角度蒸发的方法制备了SET,在稀释制冷机的10 mK极低温度下,对SET的基本性能进行了测试和表征.针对制备、运输、测试以及安装的全流程提出了一整套静电防护方案.     

单电子晶体管—二十一世纪电子数精确控制器件

本文简要单电子晶体管的原理，工艺和结构及对它的展望。     

单岛单电子晶体管的电导分析

基于单电子经典理论,本文通过分析得出了单岛单电子晶体管的源漏电导模型,并对其进行了详细的分析讨论.单岛单电子晶体管的源漏电导随着源漏电压的变化发生周期性的振荡衰减,并随着源漏电压的增大逐渐收敛于本征电导值.源漏电导的这种特性受温度、结电阻、结电容等参数的影响.分析结果表明,源漏电导分析模型对单电子晶体管的大规模应用具有非常重要的意义. 关键词： 单电子晶体管 电导 库仑振荡 库仑阻塞     

纳米结构的制备及单电子器件研究

建立了单电子器件的制备工艺和单电子器件的分析、测量系统,研究了有潜在应用价值的纳米结构加工技术,制备了适合光电集成的多种纳米结构,发展了常规光刻法制备单电子器件的多种技术,其中,在生命科学和信息领域有着广泛应用的“纳米电极对”引起了国内外专家的重视,发展以“纳米电极对”为基础的单电子器件及其应用是我们目前的主要研究方向,目前我们正在探索这种单电子器件在生命芯片、微电子系统集成方面的应用。     

用扫描隧道显微术实现室温下的单电子隧穿效应

单电子隧穿效应通常只能在低温下实现。最近，采用扫描隧道显微术在纳米尺度的范围内实现了室温单电子隧穿，清晰地观察到了库仑阻塞现象和库仑阶梯特性。这是单电子隧穿研究中的重大进展，将在简要叙术单电子隧穿物理过程的基础上予以介绍。     

纳米结构的制备及单电子器件研究

建立了单电子器件的制备工艺和单电子器件的分析、测量系统,研究了有潜在应用价值的纳米结构加工技术,制备了适合光电集成的多种纳米结构,发展了常规光刻法制备单电子器件的多种技术.其中,在生命科学和信息领域有着广泛应用的“纳米电极对”引起了国内外专家的重视.发展以“纳米电极对”为基础的单电子器件及其应用是我们目前的主要研究方向.目前我们正在探索这种单电子器件在生命芯片、微电子系统集成方面的应用.     

纳米隧道结的量子电容现象

利用STM针尖和二维Au纳米团簇构造的双隧道结，通过对单电子隧穿谱的测量，研究了纳米隧道结的电容随隧道结宽度的变化，发现电容随结宽度的变化偏离了经典电容的行为，为纳米隧道结的量子电容效应提供了实验证据。     

纳米隧道结的量子电容现象

利用STM针尖和二维Au纳米团簇构造的双隧道结,通过对单电子隧穿谱的测量,研究了纳米隧道结的电容随隧道结宽度的变化,发现电容随结宽度的变化偏离了经典电容的行为,为纳米隧道结的量子电容效应提供了实验证据.     

电声子相互作用对量子点分子中单电子隧穿的影响

研究了双量子点系统中的电子隧穿动力学过程，在考虑电子与声子相互作用的情况下用基于 正则变换的微扰方法解析地得到了电子动态隧穿电流的表达式. 并且详细分析电子与声子耦 合引起的退相干问题，在此基础上指出了可能的退耦机理. 关键词： 电声子相互作用 双量子点 隧穿     

纳米硅薄膜的量子特征及其应用前景

文章通过对纳米硅薄膜结构组分的研究,从实验和理论上共同探讨了其低维量子特征,并由此提出其电输运机制及其可见发光机理。最后,综合纳米硅薄膜的各种新颖物性,展望了其在纳米电子学和ＭＥＭＳ（微机电系统）领域内的应用前景。     

高电子迁移率晶体管及其应用

简要介绍了高电子迁移率晶体管的基本原理，应用及近年来的进展，它具有的高速，高频，低噪声等优异性能，使它将成为未来的主流微波器件。     

双势垒磁性隧道结的磁电阻效应及其在自旋晶体管中的应用

利用磁控溅射方法沉积双势垒磁性隧道结多层膜, 其中Al-O势垒层由等离子体氧化1 nm厚的 金属铝膜方式制备，然后采用深紫外光曝光和Ar离子刻蚀技术、微加工制备出长短轴分别为 6和3 μm大小的椭圆形双势垒磁性隧道结（DBMTJ），并在室温和低温下对其自旋电子输运 特性进行了研究. DBMTJ的隧穿磁电阻(TMR)比值在室温和42 K分别达到27％和423％， 结电阻分别为136 kΩ·μm²和175 kΩ·μm²，并在实验中观 察到平行状 态下存在低电阻态及共振隧穿效应，反平行态下呈现高电阻态以及TMR随外加偏压或直流电 流的增加而发生振荡现象. 由此，设计了一种基于这种双势垒磁性隧道结隧穿特性的自旋晶 体管. 关键词： 双势垒磁性隧道结 隧穿磁电阻 共振隧穿效应 自旋晶体管