Scanning-probe Single-electron Capacitance Spectroscopy

Kathleen A. Walsh; Megan E. Romanowich; Morewell Gasseller; Irma Kuljanishvili; Raymond Ashoori; Stuart Tessmer

doi:10.3791/50676

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Engineering

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Scanning-probe Single-electron Capacitance Spectroscopy

스캐닝 프로브 단일 전자 용량 분광학

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10:53 min

July 30, 2013

DOI: 10.3791/50676-v

Kathleen A. Walsh¹, Megan E. Romanowich¹, Morewell Gasseller^1,2, Irma Kuljanishvili^1,3, Raymond Ashoori⁴, Stuart Tessmer¹

¹Department of Physics and Astronomy,Michigan State University, ²Department of Chemistry & Biochemistry/Physics,Mercyhurst University, ³Department of Physics,Saint Louis University, ⁴Department of Physics,Massachusetts Institute of Technology

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

스캐닝 프로브 단일 전자 용량 분광 지역화 된 지하 지역에서 단일 전자 운동의 연구를 용이하게합니다. 민감한 충전 감지 회로는 반도체 시료의 표면 아래에 도펀트 원자의 작은 시스템을 조사하기 위해 극저온 스캐닝 프로브 현미경에 통합됩니다.

다음 실험의 전반적인 목표는 비전도성 표면 아래에 위치한 나노 스케일 전도 시스템에서 단일 전자의 충전 및 방전을 관찰하고 공간적으로 해결하는 것입니다. 이는 샘플을 극저온 주사 프로브 현미경에 로드하여 저온 및 낮은 노이즈 수준을 달성하여 단일 전자 거동을 관찰할 수 있도록 함으로써 달성됩니다. 두 번째 단계로, 주사 터널링 현미경 모드에서 현미경을 사용하여 팁을 샘플의 상단 표면에서 약 1나노미터 떨어진 곳으로 가져와 커패시턴스 측정을 수행하기에 적합한 위치에 팁을 배치합니다.

다음으로, 극도로 민감한 전하 감지 회로를 활용하여 커패시턴스 모드에서 현미경을 사용하여 지하 시스템에서 전자 운동에 의해 팁에 유도된 이미지 전하를 감지합니다. 이를 통해 지하 양자 시스템의 전자 구조를 결정할 수 있습니다. 개별 전자가 나노 크기의 지하 시스템으로 터널링되는 것을 보여주는 결과가 얻어집니다.

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