論文の概要: Josephson Field Effect Transistors with InAs on Insulator and High Permittivity Gate Dielectrics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.16221v2
- Date: Mon, 12 May 2025 13:17:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-13 14:13:12.707566
- 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、JJとJoFETのハイブリッド半導体超伝導接合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。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 33.7054351451505
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: InAs on Insulator (InAsOI) has been recently demonstrated as a promising platform to develop hybrid semiconducting-superconducting Josephson Junctions (JJs) and Josephson Field Effect Transistors (JoFETs). The InAsOI consists of an InAs epilayer grown onto a cryogenic-electrically-insulating InAlAs metamorphic buffer, which allows the electrical decoupling of surface-exposed adjacent devices together with a high critical current density integration. The miniaturization of Si microchips has progressed significantly due to the integration of high permittivity (high-k) gate insulators, allowing an increased gate coupling with the transistor channel with consequent reduced gate operating voltages and leakages. As well as for Si-based FETs, integrating high-k gate insulators with JoFETs promises similar advantages in superconducting electronics. Here, we investigate the gate-tunable electrical properties of InAsOI-based JoFETs featuring different high-k gate insulators, namely, HfO2 and Al2O3. We found that both the ungated and gate-tunable electrical properties of the JoFETs are strongly dependent on the insulator chosen. 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, from which an edge-peaked supercurrent density distribution was calculated.
- Abstract（参考訳）: InAs on Insulator (InAsOI) は、JJ(Josephson Junctions)とJoFET(Josephson Field Effect Transistors)のハイブリッド半超電導接合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。
InAsOIは、低温電気絶縁InAlAs変成バッファ上に成長したInAsエピレイヤーで構成されており、これは、表面暴露された隣接デバイスと高臨界電流密度積分の電気的疎結合を可能にする。
Siマイクロチップの小型化は、高誘電率(高k)ゲート絶縁体の統合により著しく進展し、トランジスタチャネルとのゲート結合が増大し、ゲート動作電圧とリークが減少する。
SiベースのFETと同様に、高温ゲート絶縁体とJoFETを統合することで、超伝導エレクトロニクスでも同様の利点が期待できる。
本稿では,InAsOI系JoFETのゲート可変電気特性,すなわちHfO2とAl2O3の異なる高Kゲート絶縁体について検討する。
その結果、JoFETの無ゲートおよびゲート可変電気特性は、選択した絶縁体に強く依存していることが判明した。
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のゲート依存性の電気的特性を50mKから1Kの範囲で評価した。
関連論文リスト
- Harnessing Room-Temperature Ferroelectricity in Metal Oxide Monolayers for Advanced Logic Devices [1.237067623522156]
二次元強誘電体材料は、電力効率の高いメモリデバイスやトランジスタ用途に有用である。
我々は, 自発分極が顕著な金属酸化物単分子膜の新しいファミリーにおける面外強誘電率を予測した。
我々の研究は、先進的で高性能なメモリおよびロジックデバイスを開発するためのMO単層層のさらなる探索を動機付けている。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-25T14:21:56Z) - Supercurrent Multiplexing with Solid-State Integrated Hybrid Superconducting Electronics [36.136619420474766]
1入出力8出力ハイブリッド超電導デマルチプレクサを用いた超電流TDMを初めて報告した。
超伝導デマルチプレクサは、50mKで100MHzまで動作し、超伝導状態での挿入損失は0dB、50オム整合低温測定装置でのOF/ON比は17.5dBである。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-15T15:54:31Z) - InAs on Insulator: A New Platform for Cryogenic Hybrid Superconducting Electronics [37.69303106863453]
ハイブリッドInAs Josephson Junctions (JJs) に基づく超伝導回路は、高速で超低消費電力の固体量子エレクトロニクスの設計において重要な役割を担っている。
InAs-on-insulator (InAsOI) を超伝導エレクトロニクス開発のための画期的なプラットフォームとして提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-13T10:39:16Z) - Site-Controlled Purcell-Induced Bright Single Photon Emitters in Hexagonal Boron Nitride [62.170141783047974]
六方晶窒化ホウ素(hBN)でホストされる単一光子エミッタは、室温で動作する量子フォトニクス技術にとって必須の構成要素である。
我々はPurcellにより誘導されるサイト制御SPEのためのプラズモンナノ共振器の大規模アレイを実験的に実証した。
我々の結果は、明るく、均一に統合された量子光源の配列を提供し、堅牢でスケーラブルな量子情報システムへの道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-03T23:02:30Z) - Aluminum Josephson junction microstructure and electrical properties
modification with thermal annealing [0.0]
Al/AlOx/Al Josephson接合に基づく超伝導量子ビットは、普遍量子コンピュータの物理的実装において最も有望な候補の一つである。
非晶質バリア酸化物(AlOx)を結晶化するためのジョセフソン接合熱焼鈍プロセスの開発について報告する。
この方法はジョセフソン接合抵抗を175%向上させるだけでなく、Rnの精度10%の精度で60%減少させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-04T16:22:58Z) - Alternating Bias Assisted Annealing of Amorphous Oxide Tunnel Junctions [3.900324344668458]
熱酸化したアモルファスアルミニウム-酸化物トンネル接合の電気的特性を調整する方法を実証する。
抵抗変化の速度は強い温度依存性を示し、サブミクロン系では接合サイズに依存しない。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-15T01:42:32Z) - Improved Coherence in Optically-Defined Niobium Trilayer Junction Qubits [45.786749852292246]
ニオブは超伝導装置の運転温度と周波数の上昇の恩恵を受ける。
我々は、光学リソグラフィーのみを用いて、ニオブ三層接合を再検討し、オールニオブトランスモンを作製する。
電子レンジ領域のデバイスを特徴付け、コヒーレンスタイムを最大622mu$s、平均クビット品質係数を105$以上としています。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-09T13:26:13Z) - Hot-Band Absorption Can Mimic Entangled Two-Photon Absorption [52.77024349608834]
CWレーザーまたは光子対源を1060nmで励起したRhodamine 6G, LDS798の蛍光信号について検討した。
地中電子状態の熱拡散振動レベルからの1光子吸収であるホットバンド吸収(HBA)から生じる信号を観察した。
E2PEFの測定を行う典型的な条件では、HBAプロセスからのコントリビューションは、励起効率の量子上の利点を過度に見積もる可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-10T21:17:47Z) - Measurement of the Low-temperature Loss Tangent of High-resistivity
Silicon with a High Q-factor Superconducting Resonator [58.720142291102135]
温度70mKから1Kの範囲で高比抵抗(100)シリコンウェハの直接損失タンジェント測定を行った。
この測定は, 高温超伝導ニオブ共振器を利用した技術を用いて行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-19T20:13:07Z) - Temperature insensitive type II quasi-phasematched spontaneous
parametric downconversion [62.997667081978825]
チタニルカリウム (KTP) の屈折率の温度依存性は, 準相整合II型自然パラメトリックダウンコンバージョンを可能にすることが示されている。
電気通信Oバンド内の1326nmの温度非感応性退化発光を実験的に観察し,その効果を実証した。
この結果は、資源制約環境のための絡み合った光子源の開発に実用的応用をもたらす。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-09T16:14:15Z)
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。