Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl

Ograniczanie wyników

3 Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

3 2011

Znaleziono wyników: 3

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: kwantowy efekt Halla

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Fabrication of the 10 kΩ QHR array device

100%

Oe T. , Matsuhiro K. , Itatani T. , Gorwadkar S. , Kiryu S. , Kaneko N. H.

tom Vol. 52, nr 6

47-49

Each quantized Hall resistance (QHR) elements which constitute a perfect quantum Hall array resistance standard (QHARS] device should have suitable performance as a DC resistance standard by itself. We have improved the yield ratio of the QHR device to accomplish the QHARS process. Thereby we have achieved approximate 100% device yield of 400 μm-width Hall bars by adopting a new device process with the SiO₂ passivation layer before the AuGe/Ni evaporation. The 10 kΩ-QHARS device with this new process agrees with its nominal value within 8 × 10⁻⁹ based on the von Klitzing constant R (sub)K.

Wszystkie próbki z kwantową rezystancją Halla (QHR), które stanowią pełną matrycę kwantowego wzorca rezystancji Halla (QHARS), muszą mieć takie parametry, jak stałoprądowy wzorzec rezystancji. Poprawiliśmy procentowy współczynnik uzyskiwania dobrych próbek QHR w procesie wytwarzania wzorca QHARS. Dzięki temu z płytki o szerokości 400 μm osiągnęliśmy blisko 100-procentowy uzysk próbek (ścieżek przewodzących) z efektem Halla przez wykorzystanie nowej technologii ich wytwarzania z udziałem warstwy pasywacji SiO₂, przed odparowaniem AuGe/Ni. Rezystancję wzorca QHARS 10 kΩ wykonanego nową technologią porównywano z jej wartością nominalną określoną za pomocą stałej von Klitzinga R (sub)K i uzyskano zgodność w granicach błędu względnego 8 × 10⁻⁹.

Quantum Hall effect in exfoliated graphene

75%

Woszczyna M. , Friedemann M. , Pierz K. , Ahlers F.

tom Vol. 52, nr 6

62-64

Graphene, due to its one-atom layer thickness, naturally behaves as a two-dimensional (2D) semiconductor system, where quantum Hall effect (QHE) can be observed. One of the most remarkable features of graphene is that its carrier concentration can be tuned to either hole or electron system by applying external electric field, which is not possible in typical semiconductor 2D structures. The aim of this work is to present our experiments concerning graphene application in electrical quantum metrology as a resistance standard based on QHE. We describe fabrication steps of graphene devices. The so-called exfoliation method of obtaining monolayer graphene flakes is used. In this technology graphite pieces are reduced to graphene flakes by mechanical peeling of material using a sticky tape. Finally graphene is transferred onto a dielectric substrate and electrical contacts are formed by electron beam lithography. Two different types of substrates were utilized: Si/SiO₂ and a GaAs/AIAs heterostructure. A GaAs/AIAs multilayer, designed to render the exfoliated graphene flakes visible, provided the required back-gate insulation and good carrier tuneability, despite the barrier limited height compared to the usual SiO2 oxide barrier on doped silicon. We also present measurements of integer quantum Hall effect in graphene deposited on both types of substrate.

Grafen zbudowany jest tylko z jednej warstwy atomów węgla. Z tego powodu charakteryzuje się typowymi właściwościami dwuwymiarowych systemów półprzewodnikowych, w których występuje kwantowy efekt Halla. Jednak w odróżnieniu od nich, w grafenie istnieje możliwość łatwego sterowania gęstością nośników zarówno typu elektronowego jak i dziurowego za pomocą zewnętrznego pola elektrycznego. W pracy przedstawiono wyniki badań zmierzających do zastosowania grafenu w metrologii kwantowej jako wzorca oporu elektrycznego. Zostały omówione etapy wytworzenia przyrządu. Płatki grafenu były otrzymywane metodą eksfoliacji z naturalnego grafitu, w której za pomocą taśmy klejącej odrywano kolejne warstwy węglowe aż do osiągnięcia tylko jednej warstwy grafenowej. Wyizolowany grafen przeniesiono na podłoże dielektryczne i wytworzono kontakty elektryczne metodą elektronolitografii. W badaniach zostały wykorzystane dwa rodzaje podłoża: Si/SiO₂ oraz specjalnie spreparowana heterostruktura GaAs/AlAs. Heterostruktura została wykonana w postaci naprzemiennie ułożonych warstw GaAs i AlAs tak, aby umożliwić szybką lokalizację grafenu na podłożu za pomocą mikroskopu optycznego, a także aby zapewnić wystarczającą izolację między grafenem a bramką sterującą gęstością nośników. W pracy zostały przedstawione wyniki pomiarów całkowitego kwantowego efektu Halla w grafenie naniesionego na obydwa wymienione podłoża.

Graphene production for electrical metrology

75%

Elmquist R. E. , Shen T. , Jones G. R. j. , Hernandez-Marquez F. L. , Real M. A. , Newell D. B.

tom Vol. 52, nr 6

22-25

Many material and electronic contributions must be favorable to produce devices with strong quantum Hall effect (QHE) plateaus that are suitable for precise resistance metrology. Even so, metrologically interesting QHE plateaus have been observed in semiconductor heterostructures and in graphene carbon-monolayer based devices fabricated using a variety of different synthesis processes. In graphene devices the QHE has been observed even at room temperature, well above the temperature at which quantum behavior disappears in the best conventional semiconductor-based devices. We are developing the capability to synthesize graphene as an epitaxial layer on SiC and describe some of the necessary conditions, including selection and preparation of the substrate, synthesis environment, and temperature. Our intent is to make available graphene devices for electrical metrology that can operate over a wide range of current and temperature at relatively weak magnetic fields, and to provide subsequent device characterization for primary standards of electrical resistance based on monolayer graphene. Measurements of the plateau flatness and temperature dependence of the Hall resistance in GaAs-AIGaAs heterostructures and a chemical vapor deposition (CVD)-grown graphene monolayer device are presented.

Produkcja wielu materiałów oraz podzespołów elektronicznych wymaga stosowania próbek (elementów) z wyraźnym plateau kwantowego efektu Halla (QHE), wykorzystywanych w precyzyjnej metrologii rezystancji. Oprócz tego interesujące z punktu widzenia metrologii plateau QHE zaobserwowano w próbkach wykonanych ze heterostruktur półprzewodnikowych oraz z grafenu - węgla w postaci warstwy o grubości jednego atomu, wytwarzanych przy użyciu róinych procesów syntezy. W próbkach grafenowych zjawisko QHE zaobserwowano nawet w temperaturze pokojowej, znacznie powyżej temperatury, w której właściwości kwantowe zanikają nawet w najlepszych konwencjonalnych półprzewodnikowych próbkach QHE. W naszych badaniach doskonalimy metody wytwarzania grafenu w postaci warstwy epitaksjalnej na podłożu SiC. Opisujemy tu niektóre z niezbędnych warunków wytwarzania, zatem wybór i przygotowanie podłoża, środowiska syntezy oraz temperaturę. Naszym celem jest udostępnienie metrologii elektrycznej próbek grafenowych, które będą mogły pracować w szerokim zakresie prądów i temperatury, w stosunkowo słabych polach magnetycznych oraz opis charakterystyk tych próbek, które są wykorzystywane jako podstawowe wzorce oporu elektrycznego a wykonane w postaci warstwy grafenu o grubości jednego atomu. Prezentujemy pomiary płaskości plateau i zależności temperaturowej oporu Halla w próbkach wykonanych z heterostruktury GaAs-AIGaAs oraz z jednoatomowej warstwy grafenu osadzonej chemicznie metodą CVD (chemical vapor deposition).