混合半导体-超导器件中栅极可调的负微分电导
介观与纳米尺度物理
2023-06-06 v1
摘要
负微分电导(NDC)是混合超导器件中各种潜在物理机制与输运过程的重要特征。在本工作中,我们报道在两类混合半导体-超导器件,即正常金属-超导纳米线-正常金属与正常金属-超导纳米线-超导体件上,于超导能隙之外观测到栅极可调的 NDC。具体而言,我们研究了 NDC 对背栅电压与磁场的依赖关系。当背栅电压降低时,这些 NDC 减弱并演化为正微分电导凹陷;同时它们远离超导能隙而移向高偏置电压,并最终消失。此外,随着磁场增大,NDC/凹陷随超导能隙的演化而演化,并在能隙闭合时消失。我们结合 Blonder-Tinkham-Klapwijk (BTK) 模型与纳米线中的临界超电流效应(我们称之为 BTK-超电流模型)对这些观测进行解释,并取得了良好的一致。我们的结果增进了对混合半导体-超导器件中隧穿输运的深入理解。
引用
@article{arxiv.2303.00214,
title = {Gate-tunable negative differential conductance in hybrid semiconductor-superconductor devices},
author = {Mingli Liu and Dong Pan and Tian Le and Jiangbo He and Zhongmou Jia and Shang Zhu and Guang Yang and Zhaozheng Lyu and Guangtong Liu and Jie Shen and Jianhua Zhao and Li Lu and Fanming Qu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.00214},
year = {2023}
}
备注
15+6 pages, 4+6 figures