論文の概要: Current Paths in an Atomic Precision Advanced Manufactured Device Imaged
by Nitrogen-Vacancy Diamond Magnetic Microscopy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.14254v1
- Date: Thu, 28 Jul 2022 17:38:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-03 04:51:21.968118
- Title: Current Paths in an Atomic Precision Advanced Manufactured Device Imaged
by Nitrogen-Vacancy Diamond Magnetic Microscopy
- Title（参考訳）: 窒素・原子価ダイヤモンド磁気顕微鏡による原子精密加工装置の現況
- Authors: Luca Basso, Pauli Kehayias, Jacob Henshaw, Maziar Saleh Ziabari,
Heejun Byeon, Michael P. Lilly, Ezra Bussmann, Deanna M. Campbell, Shashank
Misra, Andrew M. Mounce
- Abstract要約: 窒素空孔(NV) マグマ分解能を持つミリフィールドのAPAM試験装置内を流れる表面電流密度からの成層磁場の広視野イメージング
電流密度再構成マップの解析では,6muAの200mのAPAMリボンにおいて最小の検出電流に対応する0.03A/mの感度が予測された。
これらの結果は、APAM材料におけるNV広磁場磁力計の故障解析能力を示し、他の最先端マイクロエレクトロニクスデバイスを調査する可能性を示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The recently-developed ability to control phosphorous-doping of silicon at an
atomic level using scanning tunneling microscopy (STM), a technique known as
atomic-precision-advanced-manufacturing (APAM), has allowed us to tailor
electronic devices with atomic precision, and thus has emerged as a way to
explore new possibilities in Si electronics. In these applications, critical
questions include where current flow is actually occurring in or near APAM
structures as well as whether leakage currents are present. In general,
detection and mapping of current flow in APAM structures are valuable
diagnostic tools to obtain reliable devices in digital-enhanced applications.
In this paper, we performed nitrogen-vacancy (NV) wide-field magnetic imaging
of stray magnetic fields from surface current densities flowing in an APAM test
device over a mm-field of view with {\mu}m-resolution. To do this, we
integrated a diamond having a surface NV ensemble with the device (patterned in
two parallel mm-sized ribbons), then mapped the magnetic field from the DC
current injected in the APAM device in a home-built NV wide-field microscope.
The 2D magnetic field maps were used to reconstruct the surface current
density, allowing us to obtain information on current paths, device failures
such as choke points where current flow is impeded, and current leakages
outside the APAM-defined P-doped regions. Analysis on the current density
reconstructed map showed a projected sensitivity of ~0.03 A/m, corresponding to
a smallest detectable current in the 200 {\mu}m-wide APAM ribbon of ~6 {\mu}A.
These results demonstrate the failure analysis capability of NV wide-field
magnetometry for APAM materials, opening the possibility to investigate other
cutting-edge microelectronic devices.
- Abstract（参考訳）: 最近開発された原子レベルでのシリコンのリンドーピングを走査トンネル顕微鏡(STM)によって制御する能力は、原子精密加工(APAM)として知られる技術で、我々は原子精度で電子機器を調整できるようになり、Si電子の新しい可能性を探究する方法として登場した。
これらのアプリケーションでは、アパム構造内で電流の流れが実際に起きているか、あるいはリーク電流が存在するかといった重要な疑問がある。
一般に、アパム構造における電流の流れの検出とマッピングは、ディジタルエンハンスドアプリケーションにおいて信頼できるデバイスを得る上で有用な診断ツールである。
本研究では, apam試験装置内を流れる表面電流密度から, {\mu}m分解能のmmフィールド上での成層磁場の窒素空隙(nv)広視野磁気イメージングを行った。
そこで我々は,2つのパラレルmmサイズのリボンにパターン化された表面NVアンサンブルを有するダイヤモンドを集積し,APAM装置に注入された直流電流から,自家製NV広視野顕微鏡で磁場をマッピングした。
2次元磁場マップを用いて表面電流密度を再構成し、電流経路、電流の流れを妨げるチョーク点などの装置故障、APAMで定義されたPドープ領域外の電流漏れなどの情報を得ることができた。
電流密度再構成マップの解析により,約6 {\mu}aの200 {\mu}m-アパムリボンにおける最小検出電流に相当する約0.03 a/mの感度を示した。
これらの結果は、APAM材料におけるNV広磁場磁力計の故障解析能力を示し、他の最先端マイクロエレクトロニクスデバイスを調査する可能性を示している。
関連論文リスト
- Vector Magnetic Current Imaging of an 8 nm Process Node Chip and 3D
Current Distributions Using the Quantum Diamond Microscope [1.2233362977312945]
8nmフリップチップICにおける2次元電流分布の測定と多層PCBにおける3次元電流分布について述べる。
フリップチップのC4バンプからの磁場エマニュエーションがQDM測定を支配している。
本研究では, 全構造の磁場像から, 個々の層の磁場像を抽出する方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-16T15:23:30Z) - Imaging of sub-$\mu$A currents in bilayer graphene using a scanning
diamond magnetometer [0.0]
室温2層グラフェンにおける二次元電流分布の高感度イメージングについて報告する。
現在の密度マップは、バックゲート電位による流れパターンの局所的な変化と、電流の流れのグローバルなチューニングを明らかにする。
本実験は,2次元材料および導体におけるナノスケール輸送の微妙な特徴の画像化の可能性を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-18T12:53:46Z) - Three-dimensional imaging of integrated-circuit activity using quantum defects in diamond [0.0]
開発前の多層集積回路内を流れる電流によって生成されたオアーステッド場を, ダイヤモンド中の窒素空孔近傍で探究する。
室温での空間分解能は,約$approx 10,rm mu A / mu m2$,sub-micronである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-22T22:16:19Z) - TOF-SIMS Analysis of Decoherence Sources in Nb Superconducting
Resonators [48.7576911714538]
超伝導量子ビットは、潜在的に基盤となるプラットフォーム技術として出現している。
材料品質と界面構造は、デバイスの性能を抑え続けている。
薄膜および隣接領域の2レベル系欠陥はノイズを導入し、電磁エネルギーを散逸させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-30T22:22:47Z) - High speed microcircuit and synthetic biosignal widefield imaging using
nitrogen vacancies in diamond [44.62475518267084]
微視的リソグラフィーパターン回路からの信号をマイクロメートルスケールで画像化する方法を示す。
新しいタイプのロックインアンプカメラを用いて、交流信号とパルス電流信号の空間的回復を1ミリ秒以下で実証する。
最後に,生体神経ネットワークにおける信号の正確な形状を再現した合成信号の回復の原理を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-29T16:27:39Z) - Near-Field Terahertz Nanoscopy of Coplanar Microwave Resonators [61.035185179008224]
超伝導量子回路は、主要な量子コンピューティングプラットフォームの一つである。
超伝導量子コンピューティングを実用上重要な点に進めるためには、デコヒーレンスに繋がる物質不完全性を特定し、対処することが重要である。
ここでは、テラヘルツ走査近接場光学顕微鏡を用いて、シリコン上の湿式エッチングアルミニウム共振器の局所誘電特性とキャリア濃度を調査する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-24T11:06:34Z) - BIGDML: Towards Exact Machine Learning Force Fields for Materials [55.944221055171276]
機械学習力場(MLFF)は正確で、計算的で、データ効率が良く、分子、材料、およびそれらのインターフェースに適用できなければならない。
ここでは、Bravais-Inspired Gradient-Domain Machine Learningアプローチを導入し、わずか10-200原子のトレーニングセットを用いて、信頼性の高い力場を構築する能力を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-08T10:14:57Z) - An integrated magnetometry platform with stackable waveguide-assisted
detection channels for sensing arrays [45.82374977939355]
ダイヤモンド表面下数ナノメートルのNV$-$-centerを作成できる新しいアーキテクチャを提案する。
我々は結合効率を実験的に検証し、導波路を通した磁気共鳴信号の検出を示し、磁場と温度センサの第一原理実証実験を行う。
今後,空間的,時間的相関の強い2次元センサアレイの開発が期待できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-04T12:59:29Z) - Magnetic Field Fingerprinting of Integrated Circuit Activity with a
Quantum Diamond Microscope [0.9546614537373657]
アクティブ集積回路(IC)における電流密度分布は、ICに関する構造的および機能的な情報を含む磁場のパターンをもたらす。
磁場は半導体産業が使用する標準材料を通り抜け、セキュリティおよび故障解析アプリケーションにICアクティビティをフィンガープリントする強力な手段を提供する。
そこで,我々は,高空間分解能,広視野,ベクトル磁場イメージングにより,量子ダイヤモンド顕微鏡を用いて,ICからの静的(DC)磁場エマニュエーションを観察した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-07T20:58:56Z) - Optimisation of a diamond nitrogen vacancy centre magnetometer for
sensing of biological signals [44.62475518267084]
ダイヤモンド中の窒素空孔中心を用いたバイオ磁気学の進歩を示す。
生体計測装置を用いて,DC/低周波域で約100pT/$sqrtHz$の磁場感度を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-05T18:44:34Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。