Квантово-интерференционный транзистор Советский патент 1990 года по МПК H01L29/161 H01L39/22 

Изобретение относится к полупроводниковым приборам и может быть использовано в вычислительной технике

Цель изобретения - повышение коэффициента модуляции тока.

На фиг.1 приведено схематическое изображение транзистора; на фиг.2 - график зависимости проводимости контура от интенсивности электрического

ПОЛЯ0

Транзистор включает подложку 1, на которой расположен интерференционный контур 2 с токовводами 3 и управ- - ляющими электродами 4. Интерференционный контур выполнен из монокристаллического полупроводникового материала (например, арсенида галлия в виде квантовой проволоки). Размер поперечного сечения полупроводника

при этом состлпляет величину порядка 100-200 X. Расстояние между контактами 0,4 мкм, а между управляющими электродами - порядка 1 мкм, Токовводы 3 имеют поперечное сечение, соразмерное с поперечным размером контура 2 0

Транзистор работает следующим образом.

При прохождении контакта токоввода с контуром волновая функция электрона расщепляется на две части. Одна соответствует верхней части контура, другая - нижней Изменение фазы, приобретаемое при прохождении электронами нижней и верхней частей контура, зависит как от формы ветвейt так и от интенсивности полей, создаваемых управляющими электродами При этом электроны в сверхтонкой квантоСг

®

Јп

вой проволоке ведут себя как одномерные, После прохождения различных частей контура в контакте второго токоввода.с контуром происходит ин- терференция электронов с различными фазами. Так как разница фаз зависит от интенсивности поля, создаваемого управляющими электродами, то меняя последнюю, можно изменять вероятность прохождения электрона через контур. Эта вероятность определяет проводимость контура по формуле Ландауера. Таким образом, при определенном напряжении на управляющих электродах 4 - можно блокировать ток, проходящий через контур 2. В зависимости от напряжения на электродах 4 меняются условия интерференции и устанавливаются различные уровни токов в токовводах 3 Отношение величины максимального и минимального тока сквозь петлю (коэффициент модуляции) составляет 1000:1 (теоретически), причем для блокирования (деблокирования) петли

надо изменить управляющее напряжение на несколько мВ„ Подбором формы контура 2 можно выбирать форму зависимости проводимости контура от интенсивности управляющего поля (напряжение на электродах 4)0

Формула изобретения

Квантово-интерференционный транзистор, включающий изолирующую подложку, замкнутый интерференционный контур, размеры которого меньше длины свободного пробега электрона, токо- вводы, присоединенные с двух сторон к контуру, и управляющие электроды, расположенные по обе стороны от контура, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента . модуляции тока, интерференционный котур выполнен из квантовой проволоки и расположен вместе с управляющими электродами в горизонтальной плоскости,,

Изобретение относится к вычислительной технике и решает задачу повышения коэффициента модуляции амплитуды тока. Целью изобретения является повышение коэффициента модуляции тока. Транзистор представляет собой замкнутый контур, выполненный на основе монокристаллической пленки (например, из арсенида галия), к которому с двух противоположных сторон подведены два токоввода. Замкнутый контур с токовводами лежит между двумя управляющими электродами. Длина контура между токовводами меньше длины свободного пробега электронов. Контур, токовводы и управляющие электроды лежат в одной плоскости и расположены на изолирующей подложке. 1 ил.

Составитель В.Кремлев Редактор Л.Зайцева Техред Л.Сердюкова

Заказ 1067

Тираж 446

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор М.Пароши

Подписное