氢抗蚀剂光刻定义的施主纳米结构中的隧势垒设计

一个四端施主量子点（QD）被用于表征高度掺杂纳米接触之间的势垒。该QD通过氢抗蚀剂光刻在Si(001)上制备，并结合磷烷进行的$n$型掺杂。四个接触与中央6 nm $\times$ 6 nm QD岛具有不同的间距（$d$ = 9、12、16和29 nm），从而导致不同的隧穿与电容耦合。在库仑阻塞（CB）区下的低温输运测量用于表征这些隧势垒。我们发现，窄掺杂引线顶点附近的场增强是一种重要影响，它同时影响CB输运区中的势垒击穿和隧穿电流大小。根据CB谱学测量，我们提取了QD与四个接触之间的互电容，其与接触间距$d$成反比。这些电容与根据氢抗蚀剂中的图形几何计算出的数值极为吻合。我们表明，通过将源-漏隧势垒设计为不对称，我们得到了简单得多的QD激发态谱，其可直接关联到轨道单粒子谱。