論文の概要: Single-Hole Pump in Germanium

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.14864v1
• Date: Mon, 31 May 2021 10:35:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-28 06:10:52.005911
• Title: Single-Hole Pump in Germanium
• Title（参考訳）: ゲルマニウムの単一ホールポンプ
• Authors: A. Rossi, N.W. Hendrickx, A. Sammak, M. Veldhorst, G. Scappucci, M. Kataoka
• Abstract要約: Ge/SiGeヘテロ構造界面で静電気的に定義された可変バリア量子ドットを持つ単一ホールポンプを示す。 単一正弦波駆動を100MHzまでの周波数で駆動することで、量子化された電流プラトーを観測する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Single-charge pumps are the main candidates for quantum-based standards of the unit ampere because they can generate accurate and quantized electric currents. In order to approach the metrological requirements in terms of both accuracy and speed of operation, in the past decade there has been a focus on semiconductor-based devices. The use of a variety of semiconductor materials enables the universality of charge pump devices to be tested, a highly desirable demonstration for metrology, with GaAs and Si pumps at the forefront of these tests. Here, we show that pumping can be achieved in a yet unexplored semiconductor, i.e. germanium. We realise a single-hole pump with a tunable-barrier quantum dot electrostatically defined at a Ge/SiGe heterostructure interface. We observe quantized current plateaux by driving the system with a single sinusoidal drive up to a frequency of 100 MHz. The operation of the prototype was affected by accidental formation of multiple dots, probably due to disorder potential, and random charge fluctuations. We suggest straightforward refinements of the fabrication process to improve pump characteristics in future experiments.
• Abstract（参考訳）: 単電荷ポンプは、正確な量子化された電流を生成することができるため、単位アンペアの量子ベースの標準の主要な候補である。 正確性と動作速度の両面でのメソロジー要件にアプローチするために、過去10年間、半導体ベースのデバイスに焦点が当てられてきた。 様々な半導体材料を使用することで、チャージポンプ装置の普遍性がテスト可能であり、これらの試験の最前線にgaasとsiポンプがあるメトロロジーの非常に望ましいデモンストレーションである。 ここでは、ポンプは未開発の半導体、すなわちゲルマニウムで実現可能であることを示す。 Ge/SiGeヘテロ構造界面で静電気的に定義された可変バリア量子ドットを持つ単一ホールポンプを実現する。 単一正弦波駆動を100MHzまでの周波数で駆動することで、量子化された電流プラトーを観測する。 試作機の運用は、おそらく障害電位とランダムな電荷変動による複数の点の偶発的な形成に影響された。 ポンプ特性を向上させるため, 製造工程の精密な改良を今後の実験で提案する。

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