Одноэлектронная ловушка - наноструктура на основе однородной цепочки сверхмалых туннельных переходов, характеризующаяся способностью удержания на острове хранения избыточного заряда в несколько электронов. Изменение состояния ловушки регистрировались одноэлектронным транзистором. При рабочей температуре Т=35мК время хранения зарядового состояния составило свыше 8-ми часов.
JETP, 84 (1), 190-196 (1997). ЖЭТФ, 111 (1), 344-357 (1997).
Цепочка туннельных переходов и остров хранения формируют управляемый потенциальный барьер, удерживающий добавленный на остров хранения электрон и препятствующий входу следующего электрона. Управление высотой барьера осуществляется изменением потенциала острова хранения с помощью емкостного затвора. При плавном изменении напряжения на затворе электроны входят на остров хранения строго один за другим. После входа единичного электрона на остров его потенциал изменяется, восстанавливая барьер для входа следующего электрона. При изменении напряжения в обратную сторону, происходит управляемое выталкивание добавленных электронов с острова также строго по одному. Уменьшая потенциальный барьер ловушки, возможно помещать на остров хранения некоторое количество добавочных электронов и, восстановив барьер до необходимой высоты, хранить их там. Таким образом логическая "1" в такой ячейке памяти будет кодироваться присутствием одного или нескольких добавочных электронов на острове хранения, а "0" - их отсутствием.
|
Технология изготовления основана на теневом методе, суть которого заключается в напылении материалов структур на подложку в едином вакуумном цикле (“in situ”) через маску, “подвешенную” над подложкой на поддерживающем ее слое резиста. При этом чередуется напыление материалов под различными углами к поверхности образца и окисление напыленных слоев. Туннельные контакты образуются в местах наложения слоев друг на друга. В качестве маски используется так называемая трехслойная “жесткая” маска, где собственно маскирующим слоем является тонкая пленка Ge. Формирование изображения производится путем проведения электронно-лучевой литографии по слою электронного резиста ПММА, предварительно нанесенному на слой Ge, с последующим переносом изображения в низлежащие слои методом анизотропного реактивного ионного травления.
|