Analog-to-digital converter differential nonlinearity error correction in building conductance histograms

• Autorzy: Wawrzyniak M.

Warianty tytułu

PL

Korekcja wpływu błędu nieliniowości różniczkowej przetwornika A/C w pomiarach histogramów przewodności

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In nanowire electrical conductance quantization studies, conductance histograms are built from a large number of conductance curves of conductance stepwise variations in time. The conductance curves are obtained by means of a digital oscilloscope; as each digital oscilloscope has an analog-to-digital converter (ADC) whose differential nonlinearity (DNL) error strongly affects the obtained conductance histograms. The effect of the DNL error can be corrected through the procedure described in this paper. Moreover, measurement results of the DNL error for three digital oscilloscope models and the long-term DNL error variations for one oscilloscope model are presented.

PL

W badaniach kwantowania przewodności elektrycznej w nanodrutach na podstawie dużej liczby zarejestrowanych skokowych zmian przewodności w funkcji czasu (przebiegów czasowych) wyznaczane są histogramy przewodności. Do pomiarów przebiegów czasowych używane są oscyloskopy cyfrowe. Parametrem wpływającym na poprawność wyznaczenia histogramu przewodności jest błąd nieliniowości różniczkowej przetwornika a/c znajdującego się w oscyloskopie. Wpływ tego błędu może być wyeliminowany poprzez zastosowanie procedury korekcyjnej opisanej w artykule. W artykule przedstawiono także wyniki pomiarów błędu nieliniowości różniczkowej dla trzech modeli oscyloskopów cyfrowych oraz długoterminowych zmian błędu nieliniowości różniczkowej dla wybranego oscyloskopu.

Słowa kluczowe

EN

differential nonlinearity; analog-digital conversion; electrical conductance; quantized conductance; nanowires

PL

nieliniowość różniczkowa; przetwarzanie analogowo-cyfrowe; przewodność elektryczna; kwantowanie przewodności; nanodruty

• Wydawca: Komitet Metrologii i Aparatury Naukowej PAN
• Czasopismo: Metrology and Measurement Systems
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 13, nr 2
• Strony: 161--169
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wawrzyniak M.

• Poznan University of Technology, Institute of Electronics and Telecommunications, Poland,

Bibliografia

• 1. Van Wees B. J. et al., Quantized Conductance of Point Contact in a Two-Dimensional Electron Gas, Phys. Rev. Lett., vol. 60, no. 9, 1988, pp. 848-850.
• 2. Wharam D. A. et al., One-dimensional transport and the quantization of the ballistic resistance, J. Phys. C.: Solid State Phys., vol. 21, no. 8, 1988, pp. L209-L214.
• 3. Pascual J. I. et al., Quantum Contact in Gold Nanostructures by Scanning Tunneling Microscopy, Phys. Rev. Lett. vol. 71, no. 12, 1993, pp.1852-1855.
• 4. Agrait N., Rodrigo J. G., Vieira S., Conductance steps and quantization in atomic-size contacts, Phys. Rev. B, vol 47, no.18, 1993, pp. 12345-12348.
• 5. Costa-Krämer J. L. et al., Nanowire formation in macroscopic metallic contacts: quantum mechanical conductance tapping a table top, Surface Science vol. 342, no. 3, 1995, pp. L1144-L1149.
• 6. Hansen K. et al., Quantized conductance in relays, Phys. Rev. B, vol. 56, no. 4, 1997, pp. 2208-2220.
• 7. Rodrigues V., Ugarte D.: Real-time imaging of atomic process in one-atom-tick metal junctions; Phys. Rev. B, vol. 63, no. 7, 2001, pp. 73405-73408.
• 8. Correia A., Garcia N., Nanocontact and nanowire formation between macroscopic metallic contacts observed by scanning and transmission electron microscopy, Phys. Rev. B, vol. 55, no. 11, 1997, s. 6689-6692.
• 9. Martinek J., Nawrocki W., Wawrzyniak M., Stankowski J., Quantized conductance of the nanowires spontaneously formed between macroscopic metallic contacts, Molecular Physics Reports vol. 20, 1997, pp. 157-163.
• 10. Brandbyge M. et al., Quantized conductance in atom-sized wires between two metals, Phys. Rev. B, vol. 52, no. 11, 1995, pp. 8499-8514.
• 11. Costa-Crämer J. L., Garcia N., Olin H., Conductance quantization histograms of gold nanowires at 4 K, Phys. Rev. B, vol. 55, no. 19, 1997, pp. 12910-12913.
• 12. Muller C. J. et al., Quantization effects in the conductance of metallic contacts at room temperature, Phys. Rev. B, vol. 53, no. 3, 1996, pp. 1022-1025.
• 13. Nielsen S. K. et. al., Conductance of single-atom platinum contacts: Voltage dependence of the conductance histogram Phys. Rev. B, vol. 67, no. 24, 2003, pp. 245411-245414.
• 14. Minowa T. et al., Conductance of Pd single-atom contacts, Applied Surface Science, vol. 241, 2005, pp. 14-17.
• 15. Costa-Crämer J. L., Conductance quantization at room temperature in magnetic and nonmagnetic metallic nanowires, Phys. Rev. B, vol. 55, no. 8, 1997, pp. R4875-R4878.
• 16. Enomoto A. et al., Quantized conductance in AuAg nanocontacts under high biases, Surface Science, vol. 514, 2002, pp. 182-186.
• 17. Enomoto A. et al., Quantized conductance in Au-Pd and Au-Ag alloy nanocontacts, Phys. Rev. B, vol. 65, no. 12, 2002, pp. 125410-125416.