1.2.3 Результати вимірів

При фіксованій напрузі затвора V_g на рис.1.16(а) приведені ВАХ ОЕТ F при Т = 2.3 К, а на рис.1.16(b) - диференціальний тунельний опір Rt = d/dl, отримане з рис.1.16(а). Напруга на структурі встановлювалося між - 20мВ і + 20мВ. У цьому діапазоні і помітна кулонівська блокада. Виходячи з цього, було прийнято, що виготовлені подвійні тунельні з'єднання працюють стійко.

На рис.1.17(а) приведена експериментальна залежність напруги V між істоком і стоком як функція напруги затвора V_g для структури D при Т = 2.2 ДО. Через структуру підтримувався постійний струм (0.2 на). Коливання на малюнку часто називають кулонівскими осцилляціями. Піки в коливаннях відповідають відкритим станам ("включено") ОЕТ, а мінімуми - закритим станам ("виключене"). По періоду цих осцилляції ∆V_g можна визначити ємність затвора eC_g/V_g.

Рисунок 1.15 - Кулонівські осциляції, (а) Кулонівський алмаз: електронне тунелювання блокується в режимі чекання, (b) Число надлишкових електронів на острівковому електроді, (с) Провідність ОЕТ.

а) b)

Рисунок 1.16 – (а) ВАХ ОЕТ . (b) Диференційний опір ОЕТ . Основний ефект одноелектроніки відбувається на п'ятці ВАХ.

а) б)

Рисунок 1.17 – (а) Кулонівські осциляції падіння напруги на ОЕТ, обумовлені напругою затвора . (б) Обчислена температурна залежність приведеної провідності ОЕТ , Gq =i/Rq.

У табл.1.1 приведені експериментальні дані для різних ОЕТ, узяті з [27].

Таблиця 1.1 - Перелік зразків ОЕТ та основних експериментальних даних

Серія ОЕТ	Структура ОЕТ	Ес (меВ)	Rt (МОм)	∆Vg (мВ)	Сg (аФ)
A	Cu/Al/Cu	0,478	4,5	14	11,0
B	Al/Cu/Al	0,49	5,0	20	8,0
C	Al/Al/Al	0,471	3,1	19	8,4
D	Al/Cu/Al	0,368	5,0	10	16,0
E	Cu/Al/Cu	0,3	12,0	11	14,0
F	Al/Al/Al	0,409	3,1	10	16,0
G	Al/Al/Al	0,546	2,0	7	22,8

де Е_с - одноелектронна зарядова енергія, R_t - опір обох тунельних контактів ОЭТ, ∆V_g - період напруги затвора, що відповідають кулонівским осциляціям, С_g - ємність між островковім електродом і затвором.

2 Аналіз теоретичної частини

2.1 Постановка задачі

1. Проаналізувати формули теоретичної частини:

а) З виразів (1.16) – (1.19) отримати (1.21). Впевнитись в його справедливості.

б) Вивести умову кулонівської блокади (1.23) та (1.25). На підставі цих нерівностей пояснити рис. 1.14.