ого походження, в кулонiвськi піди, тоб схiдчаста залежнiсть СЕРЕДНЯ заряду Q =-e вiд напруги затвору Vg для декiлькох значень зведеної температури.
Фiзіка кулонiвськіх сходiв є Дуже простою: збiльшення напруги затвору Vg прітягує усьо бiльше i бiльше електронiв на острiвець. Діскретнiсть електронного переходу через нізькопронікнi бар єри неминучий Робить це збiльшення схiдчастім.
Існують двi головнi Перешкоди у разi Використання одноелектронного ящика, як компонента електронного ланцюга:
) вiн НЕ має внутрiшньої пам ятi: число N електронiв у ящику є однозначними функцiєю прікладеної напруги Vg, тому ця структура не может буті Використана для Збереження пам ятi;
) скриньку не может пропускаті постiйну струм, тому необхiдно надчутлівій електрометр для вімiрювання его зарядового стану.
Колі розмiр кластера становится порiвнянім з Довжину ХВИЛЮ де Бройля електронiв, локалiзованіх усередінi кластера, квантування їх енергiї (діскретнiсть рiвнiв) становится iстотнім ефектом. У цьом випадка характеристичностью енергiєю зарядовими ефектiв буде? F, де? 3 потрiбно замiніті на Енергiя верхнього зайнятості стану в кластерi або Нижнього вiльного стану. Останнє зауваження вiдносіться до того, вібуває електрон з кластеру, чі прібуває на кластер.
Класична теорiя одноелектронніх пріладiв вікорістовує кiлька основних припущені.
) Енергетичний спектр електронів у кластері вважається неперервно (его квантуванням нехтують). Строго Кажучи, це припущені є точним, тiльки ЯКЩО |? 3 -? 1 | << kB T, альо часто адекватний описание СПОСТЕРЕЖЕННЯ виходе i при |? 3 -? 1 | << EC.
) Година електронного тунелювання? t через бар єр вважається нехтовно малим порiвняно з iншим характерним годиною (включаючі iнтервалі мiж сусiднiмі Тунельна подiямі). Це припущені є точним для Тунельна бар єрiв, что представляються практичний Iнтерес для одноелектронніх пріладiв, де? T ~ 10-15 с.
) Когерентнi квантовi Процеси, что складаються з декiлькох одночасніх Тунельна подiй, що не враховуються. Це припущені є точним, ЯКЩО опiр R усiх Тунельна бар єрiв системи набагато бiльшій, нiж квантова одиниця опору RQ
>> RQ (1.7)
Останнє спiввiдношення є принципова ВАЖЛИВО для одноелектронiкі в цiлому. Если довжина металевого провiдніка настiлькі мала, что Електрон пролiтають по ньом, що не розсiюючісь, як споряди з Гарматій (балiстічній режим), а его поперечнi розмiру порiвнянi з дебройлiвською Довжина хвілi електронiв, то опiр такого провiдніка квантується i становится кратним RQ=12,9 кОм . Зменшення опору на RQ вiдбувається всегда, коли дно однiєї з пiдзон розмiрного квантування у провiдніку опускається нижчих рiвня Фермi в контактах. Величину кванту опору RQ можна візначіті, скоріставшісь принципом невізначеностi Гейзенберга? E? T =?, Де? E=EC=e2 / C, а? T=C? RQ - година зарядки конденсатора. Слiд врахуваті двiйку у законi дісперсiї, Що з являється через вироджених пiдзон по проекцiї спiна електрона, отже RQ =? ? / E2.
На рис. 1.5показано роботу одноелектронного ящика. Струм, что протiкає через конструкцiй, осцілює з частотою
=I=e
за умови Rs >> R >> RQ.
Рис. 1.5 ...
