論文の概要: Josephson Field Effect Transistors with InAs on Insulator and High Permittivity Gate Dielectrics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.16221v1
• Date: Wed, 18 Dec 2024 12:14:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-24 15:55:55.479161
• Title: Josephson Field Effect Transistors with InAs on Insulator and High Permittivity Gate Dielectrics
• Title（参考訳）: 絶縁体および高誘電率ゲート誘電体にInAsを印加したジョセフソン電界効果トランジスタ
• Authors: Alessandro Paghi, Laura Borgongino, Sebastiano Battisti, Simone Tortorella, Giacomo Trupiano, Giorgio De Simoni, Elia Strambini, Lucia Sorba, Francesco Giazotto,
• Abstract要約: InAs on Insulator (InAsOI)は、最近、ハイブリッド半導体超電導エレクトロニクスを開発するための有望なプラットフォームとして実証されている。 InAsOIをベースとしたJosephson Field Effect Transistors(JoFET)のゲート可変電気特性について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 33.7054351451505
• License:
• Abstract: InAs on Insulator (InAsOI) has recently been demonstrated as a promising platform to develop hybrid semiconducting-superconducting electronics, which features an InAs epilayer grown onto a cryogenic insulating InAlAs metamorphic buffer. The miniaturization of Si microchips has progressed significantly due to the integration of high permittivity (high-k) gate insulators, compared to the conventional thermally-growth SiO2. Here, we investigate the gate-tunable electrical properties of InAsOI-based Josephson Field Effect Transistors (JoFETs) featuring different high-k gate insulators, namely, HfO2 and Al2O3. With both dielectrics, the JoFETs can entirely suppress the switching current and increase the normal state resistance by 10-20 times using negative gate voltages. The HfO2-JoFETs exhibit improved gate-tunable electrical performance compared to those achieved with Al2O3-JoFETs, which is related to the higher permittivity of the insulator. Gate-dependent electrical properties of InAsOI-based JoFETs were evaluated in the temperature range from 50 mK to 1 K. Moreover, under the influence of an out-of-plane magnetic field, JoFETs exhibited an unconventional Fraunhofer diffraction pattern.
• Abstract（参考訳）: InAs on Insulator (InAsOI)は、InAsエピレイヤーを低温絶縁InAlAs変成バッファ上に成長させたハイブリッド半導体超伝導エレクトロニクスを開発するための有望なプラットフォームとして最近実証されている。 Siマイクロチップの小型化は、従来の熱成長SiO2と比較して高誘電率(高k)ゲート絶縁体の統合により著しく進展した。 本稿では,InAsOIをベースとしたJosephson Field Effect Transistors (JoFETs) のゲート可変電気特性,すなわちHfO2とAl2O3について検討する。 両誘電体により、JoFETはスイッチング電流を完全に抑制し、負のゲート電圧を用いて通常の状態抵抗を10〜20倍にすることができる。 HfO2-JoFETは、絶縁体の高い誘電率に関連するAl2O3-JoFETよりも優れたゲート可変電気性能を示す。 InAsOI系JoFETのゲート依存電気特性を50mKから1Kの範囲で評価した。

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