Реферат по электронике (p1388-1394)

Посмотреть архив целиком


Физика и техника полупроводников, 1999, том 33, вып. 11



Классификация приборных структур одноэлектроники


© И.И. Абрамов^, Е.Г. Новик

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, 220027 Минск, Белоруссия

(Получена 30 декабря 1998 г. Принята к печати 25 марта 1999 г.)

Предложена классификация одноэлектронных приборных структур, в основу которой положены выде­ленные в работе принципы. Большое количество известных в настоящее время наноэлектронных приборов рассмотренного типа может быть описано в рамках данной классификации. На ее основе могут быть также предложены новые приборы одноэлектроники.

1. Введение

Структуры на основе эффекта одноэлектронного тун-нелирования (кулоновской блокады)[1] являются пер­спективными для создания широкого спектра твердотель­ных приборов [2-4], в том числе интегральных схем нового поколения сверхвысокой степени интеграции. Из­вестно большое количество структур рассматриваемого типа различной конфигурации и назначения, и число пу­бликаций в данном направлении продолжает возрастать. Становится достаточно сложно ориентироваться в этой области, так как в настоящее время полная классифи­кация приборов одноэлектроники отсутствует. В связи с этим целью данной работы является классификация приборных структур одного типа (одноэлектронных), доминирующим для функционирования которых оказы­вается отмеченный выше эффект. Достоинством класси­фикации является то, что известные в настоящее время структуры рассматриваемого типа могут быть описаны с ее использованием, а также то, что на ее основе могут быть предложены новые приборы одноэлектроники.


2. Принципы классификации

В основе предложенной классификации лежат следу­ющие принципы.

I. На основе выделения характерных активных обла­стей приборов различаются следующие классы одноэлек-тронных структур.

  1. Однотуннельные приборы. Такие структуры со­держат только один туннельный переход. Примером может служить одноэлектронный диод [5], содержащий p—n-переход с вырожденным газом носителей заряда, или одноэлектронный бокс [6], в котором туннельный переход подсоединен к источнику напряжения через конденсатор.

  2. Цепочки туннельных переходов. К этому классу относятся структуры, содержащие два и более туннель­ных переходов в активной области, соединенные по­следовательно. Один из наиболее изученных приборов, относящихся к этому классу, — одноэлектронный тран­зистор [7-9]. Он содержит два туннельных перехода, отделяющих очень малый "островок" полупроводника от

^ E-mail: device@micro.rei.minsk.by

областей истока и стока. Большинство других известных в настоящее время одноэлектронных приборов относит­ся к этому классу: "насос" [ 10,11 ],модулятор [11,12], одноэлектронная память [13] и др.

  1. Матрицы туннельных переходов. Структуры этого класса содержат в активной области последовательное и параллельное соединение туннельных переходов в плоскости. Примером такой структуры может быть гра­нулированная микроперемычка [14].

  2. Массивы туннельных переходов. Такие структуры содержат последовательное и параллельное соединение туннельных переходов в различных измерениях.

Каждому из отмеченных классов может быть поставле­на в соответствие определенная размерность, а именно: однотуннельным приборам —нульмерный элемент (0D); цепочкам туннельных переходов — одномерный массив (1D); матрицам — двумерный (2D) и массивам туннель­ных переходов — трехмерный массив элементов (3D).

II. Каждый из отмеченных классов структур (соответ­ствующей размерности) может быть представлен опре­деленным видом принципиальной структурной схемы. Приведем структурные схемы приборов, относящихся к перечисленным классам.

1 ) Бокс (однотуннельный прибор). Структурная схема этого прибора соответствует нульмерной размерности 0D (рис. 1 ). В качестве островка выступает проме­жуточный электрод между туннельным переходом и конденсатором затвора.

2) Транзистор (цепочка туннельных переходов) со­держит два туннельных перехода, соединенные после­довательно, и островок между ними. Управление током через структуру осуществляется посредством затвора. На рис. 1 представлен один из вариантов принципи­альных структурных схем этого прибора. Соответству­ющая размерность схемы — 1 D. Существуют и другие варианты принципиальных структурных схем одноэлек-тронного транзистора [15]. Эти схемы отличаются расположением островка и затвора относительно истока и стока, а также конфигурацией затвора. Островок может находиться как в плоскости истока и стока, так и выше либо ниже этой плоскости. Конфигурация затвора может быть различной. Одна из конфигураций, часто использу­емая в одноэлектронных структурах, — расщепленный затвор [11]. Затвор может располагаться как в плоскости



островка (сбоку от него), так и сверху (снизу) островка, непосредственно над (под) ним или сбоку от него. В реальном транзисторе количество затворов может быть различным, причем в одном приборе могут использо­ваться затворы разной конфигурации и с различным расположением относительно островка.

  1. Принципиальная структурная схема для "много-островковой" цепочки туннельных переходов отличается от схемы транзистора количеством островков (рис. 1). Так же как и для транзистора, расположение островков относительно истока и стока, а также конфигурация, количество и расположение затворов могут быть различ­ными [15].

  2. Микроперемычка (матрица туннельных перехо­дов) — принципиальная структурная схема этого при­бора приведена на рис. 1 и соответствует размерности 2D. Схема содержит двумерный массив островков. Управление током через структуру осуществляется за­твором, расположенным над островками (на схеме он не показан).

Ш.Условно (так как обычно одноэлектронные струк­туры состоят из различных материалов) выделим сле­дующие виды одноэлектронных структур по материалам островка (островков).

1) Металлические. К этому виду относятся пленочные
структуры, в которых металлические островки разделе-
ны туннельными барьерами в виде диэлектрических сло-
ев [16-18], или структуры на основе гранулированных
пленок [14,19], или на основе металлических коллоидных
частиц [20] и т.д. В таких структурах имеет место
ограничение трехмерного электронного газа в островках.

2) Полупроводниковые. Примером таких структур
могут быть, например, приборы на основе следую-
щих гетероструктур: GaAs/AlGaAs [21-24],GaAs с
5-легированным слоем [10,13], AlGaAs/InGaAs/GaAs [24]
и др. В этих структурах осуществляется ограничение
двумерного электронного газа (ДЭГ) в малые лужицы
( островки) различными методами: в результате прикла-
дывания определенных смещений к затворам [21,22],
путем использования электронно-лучевой литографии и травления структуры [ 23] , при использовании ионно-лучевой имплантации Ga [24] и т. д. К этому виду также относятся кремниевые одноэлектронные структуры: на основе МОП полевого транзистора [8,25]; структуры, полученные методом осаждения наноразмерных крем­ниевых кристаллов [ 26] ; структуры, выполненные на подложке кремний-на-изоляторе [ 9,27] ; структуры на основе 5-легированного SiGe [28] и др.

  1. Диэлектрические. В этом случае диэлектрические островки должны быть разделены слоями с меньшей проницаемостью по сравнению с материалом островков. В настоящее время примеров изготовления приборов, относящихся к этому виду, нет.

  2. Органические. Примером такой структуры может служить, например, транзистор на основе пленки из сме­си стеариновой кислоты и карбонатовых кластеров [ 29] . Последние выступают в качестве островков.

5 ) Композиционные. В этом случае островки изгото­влены из композиционного материала или из различных материалов. К этому виду можно отнести структуры, которые не подходят ни к одному из ранее выделенных видов одноэлектронных структур.

IV. По технологическим методам изготовления, мате­риалам, формирующим различные области, управляю­щим электродам и другим принципам можно выделить разновидности одноэлектронных структур. Приведем не­которые из них.

Так, например, металлические одноэлектронные структуры могут различаться по технологическому процессу изготовления. В настоящее время известны следующие методы получения таких структур: 1 ) элект­ронно-лучевой литографии (ЭЛЛ) инапыления [16,17]; 2) линейного самосовмещения [ 30] ;3) окисления с использованием сканирующего туннельного микроскопа (СТМ)[18];4) SECO (step edge cut-of— ступенчатого торцевого среза)[31 ] ;5) анодирования переходов, изготовленных методом ЭЛЛ и напыления [ 32] , и др.

Полупроводниковые структуры имеют следующие раз­новидности.

По материалам, формирующим активную область, раз­личают кремниевые, на основе полупроводников типа A111 BV (например, GaAs-структуры и др).Поспосо-бу формирования активных областей среди кремниевых структур в свою очередь различают: 1 ) структуры, полу­ченные в инверсионном слое кремниевого МОП полево­го транзистора с двойным затвором [ 8,33] ;2) структуры, сформированные на подложке кремний-на-изоляторе с использованием ЭЛЛ и реактивного ионного травле­ния [ 9,27,34,35] ;3) структуры на основе наноразмерных кремниевых кристаллов, полученных методом обработки в СВЧ плазме и используемых в качестве островков [26], и др.

Какидлякремниевых,такидляодноэлектронных структур на основе GaAs существуют различные технологические методы их получения. Основным отличием этих методов является способ ограничения



ДЭГ в структурах, малые "лужицы" которого используются в качестве островков. В настоящее время известны следующие способы такого ограничения ( или формирования одноэлектронных структур на основе GaAs):1) ограничение расщепленными затворами Шоттки двумерного электронного газа формируемого в гетероструктуре GaAs/AlGaAs [ 11,21 ];2) ЭЛЛ и реактивное ионное травление гетероструктуры GaAs/AlGaAs для формирования областей истока, стока, канала и затворов [ 23] ;3) ЭЛЛ и вытравливание меза-структур в GaAs/AlGaAs и формирование затворов Шоттки [ 36,37] ;4) ограничение боковым затвором ДЭГ в 5-легированном GaAs ( контуры структуры очерчены ЭЛЛ и травлением)[13,38] ;5) ионно-лучевая имплан­тация Ga в селективно-легированные гетероструктуры GaAs/AlGaAs или AlGaAs/InGaAs/GaAs [24,39],и т.д.

Таким образом, известные в настоящее время одно-электронные приборные структуры можно отнести к определенному классу, виду и разновидности. При этом они характеризуются определенным видом принципи­альных структурных схем ( рис. 1 ) . Проиллюстриру­ем сказанное на примере конкретных наноэлектронных приборов.


3. Приборные структуры одноэлектроники


3.1. Металлические структуры

Рассмотрим ряд одноэлектронных структур, которые относятся к виду металлических. Наиболее изученным прибором, принадлежащим к типу одноэлектронных структур, в настоящее время является одноэлектронный транзистор. Как было отмечено ранее, он относится к классу цепочек туннельных переходов и соответствует размерности 1D (рис. 1). Металлические одноэлек-тронные транзисторы ( один из видов одноэлектронных транзисторов) могут отличаться методом изготовления и некоторыми другими признаками, которые будут опи­саны далее.

Так, в работе [ 16] были предложены структуры од-ноэлектронных транзисторов на основе Al/AlOx/Al-(тун­нельных переходов), изготовленных методом ЭЛЛ и напыления. Причем конфигурация затвора у этих прибо­ров различная: один из них имеет встречно-гребенчатую конфигурацию конденсатора затвора, другой — с па­раллельными плоскостями затвора и островка. Рабочая температура таких структур около 0.1 K. Другой из­вестный метод изготовления транзисторов на основе туннельных переходов Al/AlOx/Al — метод линейного самосовмещения [ 30] . Основная идея метода заключа­ется в следующем: туннельные переходы формируются по краям базового электрода ( островка) , ограничивая один из размеров переходов его толщиной. Формируя очень узкую полоску базового электрода распылением и взрывной литографией, второй из размеров туннельных

Рис. 3. Транзистор, изготовленный методом ступенчатого торцевого среза.



переходов получают также малым. Исток и сток форми­руются при вторичном осаждении металлического слоя. Рабочая температура прибора — до 1 K.

Известны металлические одноэлектронные транзисто­ры на основе других материалов. На рис. 2 пред­ставлен транзистор на основе туннельных переходов Ti/TiOx/Ti. Он получен методом окисления с использо­ванием СТМ [18]. После нанесения пленки металла (Ti) ее поверхность окисляется анодированием с использова­нием острия СТМ в качестве катода. Такой транзистор может работать при комнатной температуре. Структура на рис. 3 — транзистор на основе туннельных перехо­дов Cr/Cr2O3/Cr, изготовленный методом ступенчатого торцевого среза [31]. Основная идея метода: пленка проводника толщиной d 1 напыляется на предварительно изготовленную ступеньку диэлектрического материала толщиной d2. При d 1 < d2 электроды не имеют кон­такта на торцах ступеньки, а ток через структуру течет за счет туннелирования. Рабочая температура прибора — около 15 K. Все описанные выше транзисторные струк­туры можно также отнести к разновидности пленочных структур.



К классу цепочек туннельных переходов, кроме тран­зисторов, относятся многоостровковые цепочки. Одной из разновидностей таких структур являются приборы на основе гранулированных пленок. Примером может служить структура на основе гранулированной пленки Au/Al2O3 [19], полученной совместным распылением Au иAl2O3 на Au-подложку. Над этой пленкой располага­лась игла СТМ. Для такой структуры были измерены электрические характеристики, которые хорошо согла­совывались с теоретически рассчитанными характери­стиками для цепочки туннельных переходов. Эффект од-ноэлектронного туннелирования в структуре в большой степени зависит от содержания Au в пленке и положения иглы СТМ. Рабочая температура структуры — до 77 K. Другой пример прибора, относящегося к разновидно­сти гранулированных структур, — микроперемычка на основе гранулированной пленки NbN (рис. 4). Разме­ры пленки выбираются меньше эффективного размера зарядового солитона, что приводит к квазинульмерно­сти свойств электронной проводимости структуры. При­бор изготовлен "методом, зависящим от края" (edge-defined process)[14]. Управление током через структуру осуществляется посредством затвора, расположенного над островками. Рабочая температура микроперемычки около 4.2 K. В отличие от ранее приведенных структур данный прибор относится к классу матриц туннельных переходов. Его принципиальная структурная схема имеет размерность 2D (рис. 1).

Другая разновидность металлических одноэлектрон-ных структур — приборы на основе цепочек коллоидных частиц золота с молекулярными связями [ 20] . Эти части­цы Au являются островками, а органические молекулы, их связывающие, — туннельными барьерами. Частицы Au осаждаются с использованием аминосиланового адге­зионного средства на подложку с предварительно изго­товленными металлическими (Au) электродами истока, стока и затвора. В результате соответствующей обра­ботки образуются органические молекулы, связывающие осаждаемые коллоидные частицы и электроды истока и стока. Электронный транспорт в такой структуре осу­ществляется за счет туннелирования электронов через цепочку коллоидных частиц. Таким образом, данный прибор представляет собой многоостровковую цепочку и может быть описан принципиальной структурной схемой размерности 1D (рис. 1). Рабочая температура прибора около 4.2 K, хотя при 77 K нелинейность вольт-амперной характеристики (ВАХ) сохраняется.

Интересный способ изготовления металлических од­ноэлектронных структур был предложен в работе [40]. На подложку со слоем Sb на поверхности осаждалась пленка Ag. Из-за отсутствия смачивания этой пленки на поверхности подложки образовывались малые капли Ag ( островки) . С использованием СТМ, игла которо­го размещалась над одним из таких островков, была получена структура: (игла СТМ)-островок-подложка. Данная структура является двойным туннельным пе­реходом ( частный случай многоостровковой цепочки) . ВАХ структуры чувствительна к горизонтальной пози­ции иглы СТМ. Эффект одноэлектронного туннелирова-ния в структуре наблюдался при комнатной температуре.


3.2. Полупроводниковые структуры

Рассмотрим ряд разновидностей полупроводниковых структур по методу их изготовления.

Кремниевый одноэлектронный транзистор ( предста­витель класса цепочек туннельных переходов) —это прибор, исследованию которого уделяется в настоя­щее время большое внимание. Поэтому остановимся на описании разновидностей этой структуры. На рис. 5 представлен кремниевый одноэлектронный транзистор, сформированный в инверсионном слое МОП полевого транзистора с двойным затвором [ 8] . Нижний и верхний затворы получены методом ЭЛЛ и сухого химического


Vgh Upper gate Т



травления. Нижний затвор ( положительно смещенный) формирует инверсионный канал, верхний затвор ( отри­цательно смещенный) — потенциальные барьеры. Рабо­чая температура прибора около 4.2 K.

К другой разновидности относится квантово-точечный транзистор ( рис. 6)[9] . Он изготовлен на основе структуры кремний-на-изоляторе с использованием ЭЛЛ и реактивного ионного травления. Канал с островком сформированы в верхнем кремниевом слое подложки. В отличие от предыдущего прибора данный транзистор имеет только один поликремниевый затвор, расположен­ный над каналом. В режиме туннелирования в структуре наблюдаются осцилляции тока в зависимости от напря­жения на затворе по причине двух эффектов: квантового ограничения и одноэлектронного туннелирования. При­чем были изготовлены квантово-точечные транзисторы с каналом п-и p-типа проводимости. Рабочая температура n-канального транзистора — до 100 K, p-канального — до 81 K [41]. Реализация таких структур открывает новые возможности для создания и использования комплимен­тарных пар квантово-точечных транзисторов. К этой же разновидности по методу изготовления относятся дру­гие приборы, например одноэлектронная память [ 27,42] . Структура этого прибора подобна структуре квантово-точечного транзистора ( рис. 6) , поэтому также относит­ся к классу цепочек туннельных переходов. Ее отличие от транзистора состоит в том, что в качестве островка выступает квантово-точечный плавающий поликремние­вый затвор. Хранение электрона на плавающем затворе приводит к экранированию канала от потенциала на управляющем затворе и сдвигу порогового напряжения. Известны различные методы получения плавающего за­твора: осаждение и второй этап ЭЛЛ и реактивного ион­ного травления [27], метод самосовмещения [42].Этот прибор может работать при комнатной температуре. Другой пример такой же разновидности — многоостров-ковая цепочка на основе квантового провода с двойным боковым затвором [ 34] . Туннельные переходы формиру­ются в результате образования обедненных областей в квантовом проводе при подаче напряжений на боковые затворы. Рабочая температура прибора около 2 K, хотя нелинейность в ВАХ наблюдается до 46 K.

Как одну из разновидностей кремниевых приборов по методу изготовления можно рассматривать структуры на основе наноразмерных кремниевых кристаллов, ис­пользуемых в качестве островков [26]. Наноразмерные кристаллы были получены обработкой в СВЧ плазме и покрыты слоем оксида. После этого они были оса­ждены на структуру с предварительно изготовленными электродами. Структура является квазиодномерной це­почкой туннельных переходов, так как ток течет через путь с наименьшим сопротивлением. Эффект одноэлек-тронного туннелирования наблюдается в структуре при комнатной температуре.

Интенсивно разрабатываются и одноэлектронные по­лупроводниковые структуры на основе GaAs. В таких структурах осуществляется ограничение ДЭГ в островки различными методами. По способу такого ограничения можно выделить ряд разновидностей структур. Рассмо­трим их на примере конкретных приборов.

n+ GaAs Substrate



На рис. 7 показан прибор, который представляет собой двойной туннельный переход на основе гетероструктуры GaAs/AlGaAs [21]. В этом приборе ограничение ДЭГ в островки осуществляется посредством прикладывания напряжения к металлическим расщепленным затворам Шоттки, расположенным на поверхности структуры. ДЭГ формируется на границе раздела слоев GaAs и AlGaAs, его плотность контролируется напряжением, приложенным к проводящей подложке. При подаче от­рицательных напряжений на расщепленные затворы про­исходит обеднение ДЭГ под ними. В результате в ДЭГ формируется канал с малыми сегментами ( островками) между обедненными участками ( барьерами)[43,44] .Ра­бочая температура прибора около 0.5 K.

Другая разновидность может быть представлена тран­зистором на основе гетероструктуры GaAs/AlGaAs, в котором области затворов, истока, стока, островка и канала получены путем ЭЛЛ и реактивного ионного травления канавок в исходной пластине [23].Вре-зультате такого технологического процесса происходит ограничение ДЭГ в этих областях. В отличие от прибора, приведенного на рис. 7, в такой структуре затворы лежат в одной плоскости с областями истока, стока и островка (планарные затворы). Рабочая температура прибора около 22 мК.

Как одну из разновидностей отмеченных структур можно рассматривать транзистор на основе GaAs/AlGaAs, изготовленный методом ЭЛЛ и жид­костного химического вытравливания меза-структуры и формирования затворов Шоттки [36]. ДЭГ формируется на границе раздела слоев GaAs и AlGaAs. На боковых стенках полученного при травлении канала с ДЭГ сфор­мированы планарные затворы Шоттки электрохимиче­ским способом. Напряжение, подаваемое на эти затворы, обеспечивает ограничение ДЭГ в островки. Если в струк­туре с расщепленным затвором (рис. 7) электрическое поле приложено перпендикулярно ДЭГ, то горизонталь­ное электрическое поле, вызванное напряжением на планарном затворе Шоттки, действует на электроны в направлении, параллельном ДЭГ, вызывая его сильное ограничение. Рабочая температура прибора — до 20 K.

Существует ряд одноэлектронных структур с ДЭГ в 5-легированной пластине GaAs [13,38]. В таких струк­турах ДЭГ лежит выше 5-легированного слоя. Конту­ры структур (исток, сток, затворы и канал) очерчены методами ЭЛЛ и травления меза-структуры в пластине GaAs с 5-легированным слоем. В результате приклады­вания напряжения к боковым затворам, а также ввиду наличия примесей и шероховатостей границ в структуре происходит разделение канала с ДЭГ на ряд островков. Такие структуры относятся к классу цепочек туннельных переходов и могут использоваться при создании одно-электронной памяти. Рабочая температура структур с ДЭГ в 5-легированной структуре GaAs около 4.2 K.


3.3. Органические структуры

Примером органической структуры может быть, на­пример, транзистор на основе пленки из смеси стеарино­вой кислоты и карбонатовых кластеров, которые являют­ся островками [29]. Прибор был изготовлен следующим образом. На атомарно гладкую поверхность графита с предварительно сформированным электродом управле­ния осаждалась смешанная пленка стеариновой кисло­ты с включенными в нее карбонатовыми кластерами. Электрод из тонких двухслойных полосок (слой Au на Al2O3) формировался методом электронной нанолито-графии. Характеристики такой структуры исследовались с использованием СТМ, игла которого размещалась над кластерами. Эффект одноэлектронного туннелирования наблюдается в приборе при комнатной температуре.

4. Заключение

Ряд одноэлектронных структур не рассмотрен в статье в виду их большого разнообразия [45,46] иограничен-ности объема статьи. Некоторые из них функционируют на основе не только эффекта одноэлектронного тунне-лирования, но и других механизмов транспорта [47-49] (приборные структуры смешанного типа),втомчисле на явлении квантовой интерференции [50], например квантовые интерферометры на основе расщепленных колец Ааронова-Бома с квантовой точкой в одном из плеч [ 51,52]. В последнее время появились также структуры, которые можно отнести к функционально-интегрированным элементам или простейшим инте­гральным схемам [53,54], однако и они могут быть классифицированы согласно приведенным в статье прин­ципам.

Таким образом, предложена классификация прибор­ных структур наноэлектроники одного типа, в осно­ву которой положены выделенные в работе принципы. Большое количество известных в настоящее время на-ноэлектронных приборов рассмотренного типа может быть описано в рамках данной классификации. На ее основе могут быть также предложены новые приборы одноэлектроники.

Работа выполнена при частичной финансовой под­держке Республиканских научно-технических программ Белоруссии: "Информатика", "Низкоразмерные систе­мы" и "Наноэлектроника".


Список литературы

[1] Д.В. Аверин, К.К. Лихарев. ЖЭТФ, 90, 733 (1986).

[2] Single Charge Tunneling: Coulomb Blockade Phenomena

in Nanostructures, ed. by H. Grabert and M.H. Devoret.

NATO ASI Series B: Physics (Plenum, N. Y., 1992) v. 294. [ 3 ] Special Issue on Single Charge Tunneling,ed.byH.Grabert.

Z. Physik B, 85,№3 (1991). [4] Ж.И. Алферов. ФТП, 32,3 (1998). [5] W.H. Richardson. Appl. Phys. Lett., 71, 1113 (1997). [6] P. Lafarge, H. Pothier, E.R. Williams, D. Esteve, C. Urbina,

M.H. Devoret. Z. Phys., B, 85, 327 (1991). [7] K.K. Likharev. IEEE Trans. Magn., 23, 1142 (1987).

[8] H. Matsuoka, S. Kimura. Appl. Phys. Lett., 66, 613 (1995).

[9] E.Leobandung,L.Guo,Y.Wang,S.Y.Chou.Appl.Phys.Lett., 67, 938 (1995)

[10] K. Tsukagoshi, K. Nakazato. Appl. Phys. Lett., 71, 3138

(1997).

[11] L.P. Kouwenhoven, A.T. Johnson, N.C. van der Vaart, A. van der Enden, C.J.P.M. Harmans, C.T. Foxon. Z. Phys. B, 85, 381

(1991).

[12] L.J. Geerligs, V.F. Anderegg, P.A.M. Holweg, J.E. Mooij, H. Pothier, D. Esteve, C. Urbina, M.H. Devoret. Phys. Rev. Lett., 64, 2691 (1990).

[13] K. Nakazato, R.J. Blaikie, H. Ahmed. J. Appl. Phys., 75, 5123

(1994).

[14] N. Miura, N. Yoshikawa, M. Sugahara. Appl. Phys. Lett., 67,

3969 (1995).

[15] И.И. Абрамов, Е.Г. Новик. Изв. Белорус. инж. академии,

2 (6)/2, 4 (1998). [16] G. Zimmerli, R.L. Kautz, J.M. Martinis. Appl. Phys. Lett., 61,

2616 (1992).

[17] T.A. Fulton, G.J. Dolan. Phys. Rev. Lett., 59, 109 (1987). [18] K. Matsumoto, M. Ishii, K. Segawa, Y. Oka, B.J. Vartanian,

J.S. Harris. Appl. Phys. Lett., 68,34(1996).

[19] E. Bar-Sadeh, Y. Goldstein, C. Zhang, H. Deng, B. Abeles,

O. Millo. Phys. Rev. B, 50, 8961 (1994). [20] T.Sato,H.Ahmed,D.Brown,B.F.G.Johnson.J.Appl.Phys., 82, 696 (1997).

[21] U. Meirav, M.A. Kastner, S.J. Wind. Phys. Rev. Lett., 65, 771

(1990).

[22] Y. Wang, S.Y. Chou. Appl. Phys. Lett., 63, 2257 (1993). [23] H. Pothier, J. Weis, R.J. Haug, K. v. Klitzing. Appl. Phys. Lett.,

62, 3174 (1993). [24] T.Fujisawa,S.Tarucha.Appl.Phys.Lett.,68, 526 (1996). [25] A. Ohata, A. Toriumi, K. Uchida. Jpn. J. Appl. Phys., 36, 1686

(1997).

[26] A. Dutta, M. Kimura, Y. Honda, M. Otobe, A. Itoh, S. Oda.

Jpn. J. Appl. Phys., 36, 4038 (1997). [27] L. Guo, E. Leobandung, S.Y. Chou. Appl. Phys. Lett., 70, 850

(1997).

[28] D.J. Paul, J.R.A. Cleaver, H. Ahmed, T.E. Whall. Appl. Phys. Lett., 63, 631 (1993).

[29] Е.С. Солдатов, В.В. Ханин, А.С. Трифонов, С.П. Губин, В.В. Колесов, Д.Е. Преснов, С.А. Яковенко, Г.Б. Хомутов. Письма ЖЭТФ, 64,вып. 7,510 (1996).

[30] M. Gotz, K. Bluthner, W. Krech, A. Nowack, H.-J. Fuchs, E.-B. Kley, P. Thieme, Th. Wagner, G. Eska, K. Hecker,

H. Hegger. J. Appl. Phys., 78, 5499 (1995).

[31] S. Altmeyer, B. Spangenberg, H. Kurz. Appl. Phys. Lett., 67,

569 (1995).

[32] Y.Nakamura,D.L.Klein,J.S.Tsai.Appl.Phys.Lett.,68, 275 (1996).

[ 33] H. Matsuoka, T. Ichiguchi, T. Yoshimura, E. Takeda. Appl.

Phys. Lett., 64, 586 (1994). [34] R.A. Smith, H. Ahmed. J. Appl. Phys., 81, 2699 (1997). [35] D. Ali, H. Ahmed. Appl. Phys. Lett., 64, 2119 (1994).

[ 36] K. Jinushi, H.Okada, T. Hashizume, H. Hasegawa. Jpn. J. Appl.

Phys., 35, 1132 (1996).

[ 37] Y. Nagamune, H. Sakaki, L.P. Kouwenhoven, L.C. Mur, C.J.P.M. Harmans, J. Motohisa, H. Noge. Appl. Phys. Lett.,

64, 2379 (1994). [38] K. Nakazato, T.J. Thornton, J. White, H. Ahmed. Appl. Phys. Lett., 61, 3145 (1992).

[ 39] T. Fujisawa, Y. Hirayama, S. Tarucha. Appl. Phys. Lett., 64,

2250 (1994).

[40] K.-H. Park, J.S. Ha, W.S. Yun, M. Shin, K.-W. Park, E.-H. Lee. Appl. Phys. Lett., 71, 1469 (1997).

[41] E. Leobandung, L. Guo, S.Y. Chou. Appl. Phys. Lett., 67, 2338

(1995).

[ 42] A.Nakajima,T.Futatsugi,K.Kosemura,T.Fukano,N.Yo-

koyama. Appl. Phys. Lett., 70, 1742 (1997).

[ 43] C.H. Crouch, C. Livermore, R.M. Westervelt, K.L. Campman,

A.C. Gossard. Appl. Phys. Lett., 71, 817 (1997). [44] R.H. Blick, R.J. Haug, J. Weis, D. Pfannkuche, K. v. Klitzing, K. Eberl. Phys. Rev. B, 53, 7899 (1996).

[ 45] Special Issue. Scanning Tunneling Microscopy,ed.by S. Hosok et al. Jpn. J. Appl. Phys., 36,Part 1, No 6B (1997). [ 46] U. Meirav, E.B. Foxman. Semicond. Sci. Technol., 10, 255

(1995).

[47] D.V. Averin, A.N. Korotkov, K.K. Likharev. Phys. Rev. B, 44, 6199 (1991).

[ 48] T. Hiramoto, H. Ishikuro, T. Fujii, G. Hashiguchi, T. Ikoma.

Jpn. J. Appl. Phys., 36, 4139 (1997).

[ 49] K. Yano, T. Ishii, T. Hashimoto, T. Kobayashi, F. Murai,

K.Seki.Appl.Phys.Lett.,67, 828 (1995). [50] T.J. Thornton. Rep. Progr. Phys., 57, 311 (1994).

[51] A. Yacoby, M. Heiblum, D. Mahalu, H. Shtrikman. Phys. Rev.

Lett., 74, 4047 (1995). [52] E. Buks, R. Schuster, M. Heiblum, D. Mahalu, V. Umansky, H. Shtrikman. Phys. Rev. Lett., 77, 4664 (1996).

[ 53] A. Fujwara, Y. Takahashi, K. Murase, M. Tabe. Appl. Phys.

Lett., 67, 2957 (1995).

[54] F. Hofman, T. Heinzel, D.A. Wharam, J.P. Kotthaus, G. Bohm, W. Klein, G. Trankle, G. Weimann. Phys. Rev. B, 51, 13 872

(1995).

Редактор Т.А. Полянская


Classification of single-electron devices

I.I. Abramov, E.G. Novik

Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics, 220027 Minsk, Belarus


Abstract The principles of single-electron device classification are presented in the paper. The proposed classification includes many of nanostructures of this type. New single-electron devices can be developed on the basis of such a classification.

1


Случайные файлы

Файл
106806.rtf
1.DOC
92435.rtf
103427.rtf
93513.rtf