De resultaten die hier getoond worden vertegenwoordiger van de vervoersonderneming gedrag dat kan worden tentoongesteld door deze klasse van nanostructuren, en is elders in detail 23-26 beschreven. In dit voorbeeld is een nanodraad holte geconstrueerd (figuur 4) van een 3,3 eenheidscel LAO / STO heterostructuur. Geleidende paden (groene) zijn typisch 10 nm breed, zoals bepaald door nanodraad "cutting" experimenten 11. De tipsnelheid en spanning van elk segment onafhankelijk configureerbaar van de lithografie voorpaneel (figuur 4B), zoals de punt schrijfsnelheid. "Virtuele elektroden" die interface met de grensvlak contacten zorgen voor een zeer geleidend elektrische verbinding met de nanostructuren.
Nadat de nanostructuur wordt geschreven, wordt deze overgedragen aan de verdunning koelkast. Blootstelling aan licht op of onder 550 nm zal ongewenste photoconduction produceren, dus het is important het apparaat te verzenden in het donker of met behulp van een rode "donkere kamer" light (figuur 5A). Elektrische aansluitingen moeten worden uitgevoerd bij kamertemperatuur, en zoals met de meeste halfgeleider nanostructuren, moet grote zorg worden genomen bij het verwisselen van elektrische aansluitingen bij cryogene temperaturen. Als de apparaten wordt blootgesteld aan elektrostatische ontlading, zal het hoogstwaarschijnlijk isolerende geworden. Opmerkelijk, kan de werking van het apparaat worden hersteld door "fietsen" de temperatuur tot 300 K en weer afkoelen.
Tijdens cooldown is routine om de twee aansluitingen weerstand volgen en zelfs vier-terminal weerstand als functie van de temperatuur. Voor deze metingen een wisselspanning (meestal ~ 1 mV) wordt aangebracht bij een lage frequentie (<10 Hz) om een van de elektroden, terwijl de AC-stroom wordt gemeten met een transimpedantieversterker. Lock-in demodulatie en filtering wordt uitgevoerd met behulp van een-huis ontwikkelde lock-in versterker. De ac current wordt als functie van de temperatuur (Figuur 5B).
Zodra het apparaat is afgekoeld tot de basistemperatuur van de verdunning koelkast (50 mK) worden vier de terminal metingen (figuur 5C). Voor deze metingen wordt stroombron via het hoofdkanaal van de inrichting, terwijl spanning over het apparaat wordt gelijktijdig gemeten. In plaats van het meten van een lock-in versterker, een volledige stroom-spanning (IV)-signaal gemeten. Deze methode bevat meer informatie en het differentieel geleiding kan worden berekend via numerieke differentiatie. Voor het specifieke apparaat, wordt de differentiële geleiding als functie van de zij-gatespanning SG. Deze poort kan de chemische potentiaal van de inrichting te wijzigen. Het transport via het apparaat vertoont een sterke niet-monotone afhankelijkheid, met vermelding van de regio's waarin Coulomb blokkade plaatsvindt voor kleinere waarden, en strong supergeleiding voor grotere waarden van V sg. Details over de fysische interpretatie voor deze klasse van apparaat zal elders worden beschreven.

.. Figuur 1 fotolithografische verwerking stappen Stap 1: rotatie fotolak. Stap 2: bloot fotolak behulp masker aligner. Stap 3: het ontwikkelen van fotolak. Stap 4: ionenverdunningstechnieken. Stap 5: DC sputteren aan Ti en Au deponeren. Stap 6: lift-off. Stap 7: breng de tweede laag. Stap 8: plasma reiniging.

Figuur 2. Afbeeldingen van lithografisch patroon LAO / STO heterostructuren. (A) Afbeelding van 5mm x 5mm monster draad verbonden met een chip carrier. (B) Optische beeld dat bonding pads en een van de doeken. (C) Close-up van een enkele doek. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.

Figuur 3. (A) Informele ontwerp van LAO / STO nanostructuur. (B) Precieze indeling van nanostructuur behulp van een open-source Scalable Vector Graphics (SVG) editor.

Figuur 4. (A) Lithography frontpaneel voor c-AFM patronen. (B) Screenshot van 3D simulator toont positie en spanning van c-AFM tip.w.jove.com/files/ftp_upload/52058/52058fig4large.jpg "target =" _blank "> Klik hier voor een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.

Figuur 5. (A) LAO / STO nanostructuur worden ingevoegd in verdunning koelkast. (B) Controle monster resistentie zoals het wordt gekoeld van 300 K tot 50 mK. (C) Controle op vier eindstandige differentiële geleiding van als functie van zijpoort spanning VSG en spanning over het apparaat (V4t). Intensiteit grafiek weergegeven in eenheden van siemens (S), en spanningen worden weergegeven in eenheden van volt (V).