論文の概要: Impact of surface treatments on the transport properties of germanium 2DHGs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.03995v1
- Date: Wed, 06 Nov 2024 15:38:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-07 19:22:07.471793
- Title: Impact of surface treatments on the transport properties of germanium 2DHGs
- Title（参考訳）: ゲルマニウム2DHGの輸送特性に及ぼす表面処理の影響
- Authors: Nikunj Sangwan, Eric Jutzi, Christian Olsen, Sarah Vogel, Arianna Nigro, Ilaria Zardo, Andrea Hofmann,
- Abstract要約: Ge系2次元穴(2DHGs)の堆積挙動と輸送特性に及ぼす表面処理の影響に関する研究
その結果, 部分酸化シリコン(Si)キャップの界面トラップがフェルミレベルを固定し, 酸素プラズマがSiキャップを完全に酸化することでトラップ密度を減少させることがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Holes in planar germanium (Ge) heterostructures show promise for quantum applications, particularly in superconducting and spin qubits, due to strong spin-orbit interaction, low effective mass, and absence of valley degeneracies. However, charge traps cause issues such as gate hysteresis and charge noise. This study examines the effect of surface treatments on the accumulation behaviour and transport properties of Ge-based two dimensional hole gases (2DHGs). Oxygen plasma treatment reduces conduction in a setting without applied top-gate voltage and improves the mobility and lowers the percolation density, while hydrofluoric acid (HF) etching provides no benefit. The results suggest that interface traps from the partially oxidised silicon (Si) cap pin the Fermi level, and that oxygen plasma reduces the trap density by fully oxidising the Si cap. Therefore, optimising surface treatments is crucial for minimising the charge traps and thereby enhancing the device performance.
- Abstract（参考訳）: 平面ゲルマニウム(Ge)ヘテロ構造におけるホールは、特に超伝導やスピン量子ビットにおいて、強いスピン軌道相互作用、低い有効質量、谷の縮退の欠如により量子応用の公約を示す。
しかし、電荷トラップはゲートヒステリシスや電荷ノイズなどの問題を引き起こす。
本研究では,Ge系2次元ホールガス(2DHGs)の蓄積挙動と輸送特性に及ぼす表面処理の影響について検討した。
酸素プラズマ処理は、トップゲート電圧を適用しない状態での伝導を減少させ、モビリティを改善し、パーコレーション密度を低下させるが、ヒドロフルオロ酸(HF)エッチングは利益を得られない。
その結果, 部分酸化シリコン(Si)キャップの界面トラップがフェルミレベルを固定し, 酸素プラズマがSiキャップを完全に酸化することでトラップ密度を減少させることがわかった。
したがって、電荷トラップの最小化と装置性能の向上には、表面処理の最適化が不可欠である。
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