关于超导体中颇具争议的静电场效应的起源
介观与纳米尺度物理
2021-06-09 v1 超导电性
摘要
在半导体电子学中,场效应指的是对纳米尺度器件中电导率的调控,它构成了场效应晶体管的基础,而场效应晶体管是当今半导体技术的基石之一。该效应得以实现是由于电场深入穿透弱掺杂半导体,其电荷密度不足以屏蔽该场。相反,金属和超导体中的电荷密度如此之大,以至于场从表面呈指数衰减且只能穿透材料很短的距离。因此,场效应不应存在于此类材料中。尽管如此,最近的出版物报道了在超导体和邻近正常金属纳米器件中观察到场效应。该效应在门控纳米尺度超导收缩中被发现,表现为在强电场作用下临界电流的抑制,并被解释为电场诱导扰动在超导薄膜内部传播。在此我们表明,我们及先前报道的观测由收缩的过热所主导,无需借助新奇物理。过热的起源是栅极与收缩之间的泄漏电流,它完美遵循金属电极电子场发射的Fowler-Nordheim模型。
引用
@article{arxiv.2009.00683,
title = {On the origin of the controversial electrostatic field effect in superconductors},
author = {Ilia Golokolenov and Andrew Guthrie and Sergey Kafanov and Yuri Pashkin and Viktor Tsepelin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.00683},
year = {2021}
}
备注
6 pages, 4 figures