界面几何形状对 Al/Al$_2$O$_3$/Al 结中电子隧穿的影响
介观与纳米尺度物理
2016-03-23 v1
摘要
我们研究了现代隧穿器件的常见组件 Al/AlO 结的不同界面几何形状如何影响通过隧穿势垒的电子输运。我们研究了六种不同的 Al/AlO 界面，它们在金属和氧化物表面原子的堆叠顺序以及氧化物端基方面存在差异。为了构建每种所考察几何形状的模型势垒轮廓，我们依赖于第一性原理密度泛函理论（DFT）计算获得的势垒高度和界面区域形状，以及用于势垒宽度的实验数据。我们表明，即使界面处原子排列的微小变化也会导致隧穿势垒参数以及随之而来的电子输运性质的显著改变。特别地，我们得到关键势垒高度和宽度的变化可分别高达 2 eV 和 5 \AA。最后，为了获取所测量结的平均性质，我们将 WKB 近似下计算的电导拟合到实验数据，并借助 DFT 结果解释拟合参数。
引用
@article{arxiv.1511.08636,
title = {Effect of interface geometry on electron tunnelling in Al/Al$_2$O$_3$/Al junctions},
author = {M Koberidze and A V Feshchenko and M J Puska and R M Nieminen and J P Pekola},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.08636},
year = {2016}
}
备注
9 pages, 8 figures