Энциклопедический словарь нанотехнологий - одноэлектронный транзистор

Термин на английском

single electron transistorСинонимы

Аббревиатуры

SETСвязанные термины

Определение

элементарный транзистор, содержащий только одну область проводимости (островок), соединённую с истоковым и стоковым электродами туннельными барьерами, и имеющую ёмкостную связь с электродом затвора

Описание

В основе концепции одноэлектронного транзистора лежит возможность получения заметного изменения напряжения при манипуляции с отдельными электронами. Периодически изменяя напряжение на затворе такого транзистора, за счёт повторяющегося эффекта кулоновской блокады* возможна модуляция тока, протекающего через область исток–сток. Электрод затвора управляет протекающим через область проводимости (островок) током c помощью емкостной связи.

В блокирующем (непроводящем) состоянии в зоне проводимости транзистора нет энергетически доступных уровней, на которые мог бы туннелировать электрон, находящийся на электроде-истоке – все более низкие энергетические уровни являются заполненными (рис. 2 вверху). В случае приложения положительного потенциала к затвору энергетические уровни островка опускаются, и электрон может туннелировать на островок, заполняя ранее вакантные энергетические уровни. Отсюда он может туннелировать на электрод-сток, где он неупруго рассеивается и достигает уровня Ферми (рис. 2 внизу). 

*Кулоновская блокада — эффект блокирования прохождения электронов через квантовую точку (островок), включенную между двумя  туннельными контактами, обусловленный отталкиванием электронов в контактах от электрона на точке, а также дополнительным кулоновским потенциальным барьером, который создает электрон, находящийся на точке (кулоновский барьер препятствует вылету электрона). 

Авторы

• Разумовский Алексей Сергеевич, к. ф.-м. н

Разделы

Наноэлектронные источники и детекторы

Молекулярная электроника и устройства на ее основе

Наноэлектроника, компонентная база и устройства