| 講演名 | 2010-05-13 シリコンを用いた単電子冷却デバイスの研究(結晶成長,評価及びデバイス(化合物,Si,SiGe,電子・光材料)) 池田 浩也, サレ ファイズ, |
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| 抄録(和) | シリコン基板上に作製可能な単電子冷却デバイスを提案し,その単電子トンネル動作について理論的評価を行った.その構造は,単電子箱と単電子ポンプを組み合わせた形をしており,半導体ドット内の電子を交流電圧により出し入れして,ドット内電子のエネルギーを低減する.この単電子ポンプ冷却デバイスの等価回路についてクーロンブロッケード条件を計算したところ,ドット内電子数をパラメータとしたハチの巣状の安定状態図(クーロンダイヤモンド)を形成することを見出した.境界線の三重点を囲むように交流電圧をかけたときのデバイス動作について,クーロンブロッケード現象のオーソドックス理論に基づくモンテカルロシミュレーションにより調べたところ,単電子ポンプ動作が実現できることがわかった.それと同時に,半導体ドット内に電子を1個ずつ転送し,複数個の電子を蓄積できることも明らかとなった. |
| 抄録(英) | We have proposed a novel single-electron-refrigerator (SER) device which can be fabricated in Si-on-insulator wafers and theoretically studied its single-electron-tunneling operation. The SER device has a structure of single-electron box combined with single-electron pump (SEP). An equivalent circuit of the SEP refrigerator is represented and its stability diagram (Coulomb diamond) is theoretically calculated. It is found that the stability diagram has a honeycomb structure. Moreover, the operation of the single-electron transfer and single-electron storage is numerically demonstrated using a Monte Carlo simulation based on the orthodox theory of the Coulomb blockade phenomenon. |
| キーワード(和) | シリコン / 量子ドット / 単電子冷却デバイス / 単電子ポンプ / クーロンブロッケード |
| キーワード(英) | Silicon / quantum dot / single-electron refrigerator / single-electron pump / Coulomb brockade |
| 資料番号 | ED2010-20,CPM2010-10,SDM2010-20 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
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| 開催期間 | 2010/5/6(から1日開催) |
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| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Silicon Device and Materials (SDM) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | シリコンを用いた単電子冷却デバイスの研究(結晶成長,評価及びデバイス(化合物,Si,SiGe,電子・光材料)) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Theoretical study of novel Si single-electron refrigerator |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | シリコン / Silicon |
| キーワード(2)（和/英） | 量子ドット / quantum dot |
| キーワード(3)（和/英） | 単電子冷却デバイス / single-electron refrigerator |
| キーワード(4)（和/英） | 単電子ポンプ / single-electron pump |
| キーワード(5)（和/英） | クーロンブロッケード / Coulomb brockade |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 池田 浩也 / Hiroya IKEDA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 静岡大学電子工学研究所 Research Institute of Electronics, Shizuoka University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | サレ ファイズ / Faiz SALLEH |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 静岡大学電子工学研究所 Research Institute of Electronics, Shizuoka University |
| 発表年月日 | 2010-05-13 |
| 資料番号 | ED2010-20,CPM2010-10,SDM2010-20 |
| 巻番号（vol） | vol.110 |
| 号番号（no） | 31 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | |