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三端量子点中的单电子电流增益

DOI：10.1088/1361-6463/ab5e75 期刊：Journal of Physics D: Applied Physics 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 量子点（QD）与源极和漏极电极之间的电导通常通过邻近的栅极电极进行静电控制。观测到电导随栅极电压呈周期性调制，在库仑阻塞和单电子隧穿之间切换。通过调控连接量子点的第三根（"基极"）引线的费米能级，我们成功实现了从源极到漏极的单电子电流开关，且该电流超过流向或来自基极引线的单电子电流。本文提出了一个简明模型，揭示了量子点内基态和激发态在单电子晶体管动态运行中的作用。
作者： Armin C Welker，Jürgen Weis
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研究概述 实验方案

研究目的

通过控制连接量子点的第三引线的费米能级来研究单电子晶体管的动态运行，从而实现电流增益。

研究成果

该研究表明，在库仑阻塞区，单电子晶体管存在一种新型工作模式：通过向第三引脚（基极引脚）的单电子再充电事件可诱导产生源漏电流。在特定条件下，利用基态和激发态的隧穿速率可实现电流增益。研究结果表明，波函数与各引脚的空间重叠度、对称性以及自旋和/或关联效应导致的筛选规则，对单电子隧穿的动态过程起着关键作用。

研究不足

该研究的局限性在于：要实现电流增益，必须满足基态和激发态隧穿速率的特定条件。此外，量子点中的电子确切数量及约束势通常未知，这需要采用务实的方法进行调谐和测量。

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