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Accès ouvert déclaré 2023 article

Multi‐Scale Modeling of Tunneling in Nanoscale Atomically Precise Si:P Tunnel Junctions

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Rattachement africain : au. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Controlling electron tunneling is of fundamental importance in the design and operation of semiconductor nanostructures such as field effect transistors (FETs) and quantum computing device architectures. The exponential sensitivity of tunneling with distance requires precise fabrication techniques to engineer the desired device dimensions to achieve the appropriate tunneling resistances/tunnel rates. This is particularly important for high fidelity spin readout and qubit exchange in quantum computing architectures. Here, it is shown by combining precision fabrication techniques with accurate atomistic modeling, predictive device design criteria are achieved at atomic length scales. Such a tool is useful when devices become more complex or have arbitrary shapes/geometries. In particular, in this study, atomic precision patterning of monolayer degenerately phosphorus‐doped silicon tunnel junctions patterned by scanning tunnelling microscopy lithography and tight‐binding non‐equilibrium Green's function (TB‐NEGF) modeling is combined to describe the dependence of tunnel junction resistance R T on junction length. An agreement with experiment to within a factor of 2 over 4 orders of magnitude in R T is found, and this model allows to accurately determine the barrier height V 0 = 57.5 ± 1 meV and lateral seam s xy = 0.39 ± 0.01 nm in these nanoscale junctions. This study confirms the use of the TB‐NEGF formalism to accurately model highly doped atomically precise tunnel junctions in silicon. Further applications of this model will enable improved device performance at the nanoscale.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Multi‐Scale Modeling of Tunneling in Nanoscale Atomically Precise Si:P Tunnel Junctions
Date Crossref
08/03/2023
Éditeur
Wiley
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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Les sujets associés

Quantum and electron transport phenomenaSemiconductor materials and devicesAdvancements in Semiconductor Devices and Circuit Design

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