隨著集成電路微納米加工技術的發(fā)展,目前的IC芯片的加工線度已經(jīng)可以達到7nm工藝,由于器件尺寸減小以至于達到介觀尺度,經(jīng)典的電子輸運理論不再適用,需要用到量子力學和介觀物理的知識進行解釋。近幾十年來介觀物理發(fā)展迅速,實驗室已經(jīng)可以成功制備出各種功能的微納米器件例如量子點、量子線、超導約瑟夫森結等器件結構。在稀釋制冷機廣泛投入于物理學研究的基礎上,在低溫下已經(jīng)觀察到了很多在室溫所無法觀察到的量子現(xiàn)象,例如在二維電子氣體系觀察到了不同的分數(shù)量子霍爾態(tài)、量子點接觸等等。目前比較熱門的量子計算研究,如基于約瑟夫森結的超導量子計算、基于半導體量子點的量子計算等等,無不與介觀物理息息相關。傳統(tǒng)上,噪聲被認為是影響電子測量的干擾因素。但是,自從1918年肖特基在研究真空電子管時發(fā)現(xiàn)散粒噪聲以來,人們對于噪聲有了進一步的了解。散粒噪聲是由于載流子的非平衡漲落所引起的,其可以反映出體系的相互作用機理,可以得到傳統(tǒng)的電導測量所無法獲取的信息。近些年來,隨著量子計算和量子信息研究的興起,人們也迫切需要發(fā)現(xiàn)和研究新型量子材料。理論工作者們通過數(shù)值計算方法對狄拉克半金屬、外爾半金屬、拓撲絕緣體以及拓撲量子計算中... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院物理研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

低溫下Al-Al2O3-Al隧穿結的I-V曲線，隧穿結通過斜角度蒸發(fā)制備

大電流下（高偏置電壓）散粒噪聲占主導，溫度電流噪聲完全符合公式(2.1)的描述，當零偏置電 Johnson-Nyquist 形式并非為零，符合式(2.3)。松形式的散粒噪聲的分界線，通過制作標準的隧泊松形式的散粒噪聲的分界線去推算溫度，當溫實驗上測量二維電子氣量子點接觸（QPC）的電散粒噪聲隨著源漏電壓的變化，由于公式(2.1)是二端器件的散粒噪聲適用公式，對于 QPC 體系o 因子，得到 Fano 因子隨著電導的變化，確實在的透明，不存在散粒噪聲，F(xiàn)ano 因子為零。子點）的散粒噪聲

圖 3.21 A2 HEMT 制作的低溫低噪聲前置放大器（a）電路原理圖及最終實物圖；（b）最終的 PCB 設計圖及放大器內部的照片F(xiàn)igure 3.21 The cryogenic low noise preamplifier made by A2 HEMT. Figure(a)shows the real photo of A2 amplifier and its electrical circuit. Figure(b) shows thedesigning picture of PCB of this amplifier.將圖 3.21 所示的放大器置于液氦(4.2 K)內，設置其工作電壓為 0.58 V，對其增益-頻率曲線及等效輸入電壓噪聲譜密度進行測量，得到圖 3.22 所示。(b)升級

【參考文獻】：
博士論文
[1]拓撲絕緣體硒化鉍納米線中的輸運性質和超導臨近效應[D]. 馮軍雅.中國科學院大學(中國科學院物理研究所) 2017



本文編號：3486281