論文の概要: Influence of imperfections on tunneling rate in $\delta$-layer junctions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.11343v3
- Date: Fri, 6 Oct 2023 03:16:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-13 16:21:07.932221
- Title: Influence of imperfections on tunneling rate in $\delta$-layer junctions
- Title(参考訳): $\delta$-layer接合のトンネル速度に及ぼす欠陥の影響
- Authors: Juan P. Mendez and Shashank Misra and Denis Mamaluy
- Abstract要約: シリコン中の$delta$-layerトンネル接合における不完全性の影響について検討する。
トンネルギャップ内の1つの荷電不純物は、トンネルの速度を1桁以上変更することができる。
- 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 atomically precise placement of dopants in semiconductors using scanning
tunneling microscopes has been used to create planar dopant-based devices,
enabling the exploration of novel classical or quantum computing concepts,
which often require precise control over tunneling rates in their operation.
While the geometry of the dopants can be defined to sub-nanometer precision,
imperfections can still play a significant role in determining the tunneling
rates. Here, we investigate the influence of different imperfections in
phosphorous $\delta$-layer tunnel junctions in silicon: variations of
$\delta$-layer thickness and tunnel gap width, interface roughness, and charged
impurities. It is found that while most of the imperfections moderately affect
the tunneling rate, a single charged impurity in the tunnel gap can alter the
tunneling rate by more than an order of magnitude, even for relatively large
tunnel gaps. Moreover, it is also revealed that the tunneling rate strongly
depends on the electrical charge sign of the impurity.
- Abstract(参考訳): 走査型トンネル顕微鏡を用いた半導体中のドーパントの原子的精密配置は、平面ドーパントベースのデバイスを作成するために使われ、新しい古典的あるいは量子コンピューティングの概念を探索することができる。
ドーパントの形状はサブナノメータ精度で定義できるが、トンネル速度の決定には不完全さが重要な役割を果たす。
そこで本研究では, シリコンのリン系$\delta$-layerトンネル接合における異なる不完全性の影響について検討する。
その結果, トンネル間隙における荷電不純物は, 比較的大きなトンネル間隙であっても, トンネル間隙内の1つの荷電不純物によって1桁以上のトンネル間隙が変化することがわかった。
また, トンネル速度は不純物の電荷サインに強く依存していることが明らかとなった。
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