論文の概要: Uncovering anisotropic effects of electric high-moment dipoles on the
tunneling current in $\delta$-layer tunnel junctions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.06704v2
- Date: Wed, 11 Oct 2023 22:20:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-13 11:21:08.436023
- Title: Uncovering anisotropic effects of electric high-moment dipoles on the
tunneling current in $\delta$-layer tunnel junctions
- Title（参考訳）: デルタ$層トンネル接合部のトンネル電流に対する電気的高モーメントダイポールの異方性効果の解明
- Authors: Juan P. Mendez and Denis Mamaluy
- Abstract要約: 2つの異なる導電性機構が$delta$-layer tunnel junctionsに存在する。
高抵抗トンネルモードを持つ低バイアス状態では、ほぼすべての方向とモーメントの双極子不純物は電流を変化させることができる。
比抵抗が低い高バイアス状態では、高モーメントの双極子欠陥のみが電子トンネル方向に配向し、電流に顕著に影響を及ぼす。
- 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 precise positioning of dopants in semiconductors using scanning tunneling
microscopes has led to the development of planar dopant-based devices, also
known as $\delta$-layers, facilitating the exploration of new concepts in
classical and quantum computing. Recently it have been shown that two distinct
conductivity regimes (low- and high- bias regimes) exist in $\delta$-layer
tunnel junctions due to the presence of quasi-discrete and continuous states in
the conduction band of $\delta$-layer systems. Furthermore, discrete charged
impurities in the tunnel junction region significantly influence the tunneling
rates in $\delta$-layer tunnel junctions. Here we demonstrate that zero-charge
impurities, or electrical dipoles, present in the tunnel junction region can
also significantly alter the tunneling rate, depending, however, on the
specific conductivity regime and orientation and moment of the dipole. In the
low-bias regime with high-resistance tunneling mode dipole impurities of nearly
all orientations and moments can alter the current, indicating the extreme
sensitivity of the tunnel current to the slightest imperfection in the tunnel
gap. In the high-bias regime with low-resistivity only dipole defects with high
moment and orientated in the direction perpendicular to the electron tunneling
direction can significantly affect the current, thus making this conductivity
regime significantly less prone to the influence of dipole defects with
low-moment or dipoles oriented along the propagation direction.
- Abstract（参考訳）: 走査トンネル顕微鏡を用いた半導体中のドーパントの正確な位置決めは、古典的および量子コンピューティングにおける新しい概念の探索を促進するために、$\delta$-layersとも呼ばれる平面ドーパントベースのデバイスの開発につながった。
近年、$\delta$-layer 系の導電帯に準離散状態と連続状態が存在するため、$\delta$-layer のトンネル接合に2つの異なる導電系(低バイアスと高バイアス)が存在することが示されている。
さらに, トンネル接合部の荷電不純物は, $\delta$-layer トンネル接合部のトンネル速度に大きな影響を及ぼす。
ここでは, トンネル接合部に存在するゼロ電荷不純物, 電気的双極子が, 比導電率や双極子の配向, モーメントに応じてトンネル速度を著しく変化させることができることを示す。
ほぼすべての方向とモーメントの高抵抗トンネルモードの双極子不純物を持つ低バイアス状態においては、トンネルギャップのわずかな不完全性に対するトンネル電流の極端な感度を示す電流を変化させることができる。
低抵抗の高バイアスでは、電子トンネル方向に垂直な方向に配向した高モーメントの双極子欠陥のみが電流に著しく影響するため、この導電性は、低モーメントまたは双極子を伝播方向に沿って向いた双極子欠陥の影響を著しく減少させる。
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