나노전자 단전자 트랜지스터
페이지 정보
- 용어
- 단전자 트랜지스터
- 요약
- 전자한개로 스위칭이 가능한 트랜지스터
- 참고문헌
- - D. V. Averin and K. K. Likharev, J. Low Tem. Phys. 62, 345 (1986)
- 분류
- 나노전자 > 나노소자
본문
SET는 전자 한 개로 스위칭이 가능한 트랜지스터로 정의되며 기본구조는 소스와 드레인 사이에 나노미터(nm) 크기의 한 개의 양자점과 이와 전기용량적으로 커플링된 게이트로 하나의 단위소자를 이룬다(그림).
나노크기 QD의 매우 작은 정전용량으로 인하여 전자 한개의 charging energy가 열에너지보다 커지면서 소스로 부터의 전하이동이 차단된다. 이러한 현상을 소위 Coulomb-blockade(CB) 라 하는데 러시아의 Averin 과 Likharev에 의해 이론적으로 금속 dot에서 처음 제안되었다. 이러한 CB 효과를 실험적으로 관측하기 위해서는 두가지 기본적인 fluctuation을 극복해야 한다. 첫째는 전자 한개의 charging energy가 열섭동(thermal fluctuation) kbT 보다 커야 하며, 둘째 QD와 소스 및 드레인과의 Tunnel 저항이 양자저항 h/e2(=25.813 ㏀) 보다 커야 한다. 이와 같은 CB에 의한 전류 차단은 게이트 전압 변화에 의해 QD 정전포텐샬 장벽을 낮추면서 제거되어 전자가 한개씩 연속적으로 터널링하게 된다.
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