用于量子计量的混合金属/半导体电子泵
介观与纳米尺度物理
2013-06-05 v2
摘要
能够以足够精度提供高于 100 pA 电流的电子泵，很可能成为安培新量子定义的实际直接实现 (mise en pratique)。此外，它们对于闭合量子计量三角形实验至关重要，该实验旨在检验联系电子电荷 e 和普朗克常数 h 与电压、电阻及电流的量子关系是否存在可能的修正。我们在此提出了一种单岛混合金属/半导体晶体管泵，它结合了金属中库仑阻塞的简单性与高效性，以及硅开关无与伦比的性能。演示了在 650 MHz 和 0.5 K 条件下稳健且简单的泵浦过程。在 1.4 mV 的电压偏置范围内获得的泵浦电流，其相对于计算值的相对偏差为 5e-4，远小于测量装置 1.5e-3 的不确定度。该装置可执行多电荷泵浦。其简洁的设计完全集成于工业 CMOS 工艺中，使其成为各国计量机构实现并共享未来量子安培的理想候选者。
引用
@article{arxiv.1302.6470,
title = {A hybrid metal/semiconductor electron pump for quantum metrology},
author = {X. Jehl and B. Voisin and T. Charron and P. Clapera and S. Ray and B. Roche and M. Sanquer and S. Djordjevic and L. Devoille and R. Wacquez and M. Vinet},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.6470},
year = {2013}
}