Реализация одноэлектронных приборов

Конструкции одноэлектронных приборов весьма различны, однако их можно классифицировать по нескольким признакам [17, 18].

По направлению протекания тока конструкции делятся на горизонтальные (латеральные) и вертикальные. В горизонтальных приборах направление протекания тока параллельно плоскости поверхности структуры, в вертикальных — перпендикулярно к плоскости поверхности.

По способу формирования квантовых точек бывают приборы на постоянных и временных квантовых точках.

Заметим, что термин «квантовая точка» по отношению к малому объекту не всегда корректен, так как квантования энергетического спектра может и не наблюдаться. Однако этот термин широко используется в силу того, что для квантования спектра достаточно понизить температуру. В дальнейшем мы будем придерживаться такой терминологии.

Постоянная квантовая точка существует все время и представляет собой чаще всего какой-либо кластер (металлический или полупроводниковый). Временная квантовая точка создается в двумерном электронном газе путем приложения обедняющих напряжений, т. е. существует лишь во время работы прибора. Кроме того, приборы на временных квантовых точках можно разделить по способу формирования двумерного электронного газа на инверсные и гетероструктурные. В инверсных приборах двумерный электронный газ формируется в инверсных приповерхностных каналах путем приложения соответствующего напряжения. В гетсроструктурных приборах двумерный электронный газ сосредоточен на гетерогранице.

По количеству квантовых точек приборы делятся на нульмерные (одноточечные), одномерные (цепочка точек) и двумерные (массив точек).

По управляемости параметрами квантовых точек приборы делятся на неуправляемые (двухэлектродные) и управляемые (многоэлектродные, с одним или несколькими затворами).

Рассмотрим наиболее часто встречающиеся конструкции одноэлектронных приборов.