Time-controlled single-electron transfer in single-gated asymmetric multiple tunnel junction arrays
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概要
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We demonstrate both numerically and experimentally that time-controlled single-electron transfer can be achieved in single-gated systems with random multiple-tunnel-junctions (MTJ). Charge transfer is controlled by a ratchet-like free energy landscape which can be achieved with higher probability in random systems even if only one gate controls the potential in all the Coulomb islands. We confirm this behavior analytically through Monte Carlo simulations based on the orthodox theory of Coulomb blockade. Furthermore, we investigate the operation of Si nanowire field-effect transistors with several phosphorous impurities implanted in the channel. We show that the doping process leads to splitting the channel into a ID multiple-tunnel-junction array with naturally introduced parameter randomness. We report here the first experimental observation of time-controlled single-electron transfer achieved in ID MTJ arrays created by phosphorous dopants and suggest the importance of phosphorous for future Coulomb blockade device applications.
- 社団法人電子情報通信学会の論文
- 2007-01-25
著者
-
田部 道晴
静岡大学電子工学研究所
-
Ikeda Hiroya
Research Institute Of Electronics Shizuoka University
-
MORARU Daniel
Research Institute of Electronics, Shizuoka University
-
TABE Michiharu
Research Institute of Electronics, Shizuoka University
-
Ono Yukinori
NTT Basic Research Laboratories
-
Inokawa Hiroshi
Research Institute of Electronics, Shizuoka University
-
YOKO Kiyohito
Research Institute of Electronics, Shizuoka University
-
NURYAD Ratno
Research Institute of Electronics, Shizuoka University
-
Tabe Michiharu
Research Institue Of Electronics Shizuoka University
-
Ono Yukinori
Ntt Basic Research Laboratories Nippon Telegraph And Telephone Corporation
-
Ono Yukinori
Ntt Basic Research Laboratories Ntt Cornoration
-
Nuryadi Ratno
Department Of Physics Faculty Of Science Shizuoka University
-
Nuryadi Ratno
Shizuoka Univ. Hamamatsu Jpn
-
Inokawa Hiroshi
Research Institute Of Electronics Shizuoka Univ.
-
Inokawa Hiroshi
Research Institute Of Electronics Shizuoka University
-
Yokoi Kiyohito
Research Institute Of Electronics Shizuoka University
-
Moraru Daniel
Shizuoka Univ. Hamamatsu Jpn
-
Tabe Michiharu
Ntt Lsi Laboratories:(present Address)research Institute Of Electronics Shizuoka University
-
Ono Yukinori
NTT Basic Research Laboratories, Nippon Telegraph and Telephone Corporation
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