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Strong-coupling quantum dot microscope

delete2025-10-01
delete0
PRE
AI
E
Eric Goodwin
E
Elinore McLain
K
Kaedon Cleland-Host
G
Genda Gu
S
Stuart Tessmer *
DOI:10.1063/5.0228818delete
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摘要

摘要

En 中文
我们报道了一种新型低温仪器的开发与制造,即扫描量子点显微镜(SQDM),其能够将量子点定位在样品表面的隧穿距离范围内。该显微镜属于强耦合类型,因为量子点中的电子波函数可以直接与样品中的电子波函数重叠,这与基于电场耦合的探针形成对比。SQDM由一个带有两个不对称电极的尖锐玻璃探针组成,其顶点处形成一个铝量子点。其中一个电极通过电容耦合与量子点相连,而另一个电极则通过隧穿结与量子点相连。一个由高电子迁移率晶体管(HEMT)构成的电荷传感电路连接到电容电极上,用于测量量子点的电荷状态。该设计的最后一个关键特征是倾斜顶点几何结构。这一设计特征与电容传感方案相结合,使得量子点探针能够在距离样品表面埃米级别的距离内稳定工作,同时保护负责电子传输至量子点的单个隧穿结。我们演示了该仪器能够检测单电子隧穿事件,并且还可以作为标准扫描隧道显微镜(STM)运行,具备纳米级分辨率的表面形貌成像能力。
Keyword:
ELECTRON CAPACITANCE SPECTROSCOPY
STATES

期刊

Review of Scientific Instruments 封面图
Review of Scientific Instruments
IF:
1.7
论文数:
627
被引数:
3.5W

机构

U
united states department of energy (doe)
学者数:
11.3W
论文数: 9.6W
被引数: 246
M
michigan state university
学者数:
3.6W
论文数: 3.2W
被引数: 44
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