Tunnel |
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Présentation
La nanofabrication combinée au gaz d’électrons
bidimensionnel à haute mobilité nous offre la
possibilité d’étudier les propriétés
quantiques dans le transport d’électrons. C’est dans le
cadre du projet européen de recherche fondamentale
«Quadrant», que nous avons été amenés
à explorer des boîtes quantiques couplées pour QCA
(Quantum Cellular Automata). Nous avons pu réduire la taille du
CPQ(Contact Ponctuel Quantique), diverses géométries
nanométriques du CPQ avec une fente de grille coupée variant
de 30 nm à 300 nm ont donc été
réalisées. Gr ce à l'amélioration du
procédé de fabrication, nous avons pu observer la
quantification de conductance dans ce système à
températures bien supérieures à 4,2 K. Nous avons
ensuite été amenés à étudier
différentes configurations de boîtes quantiques avec une
longueur de grille de 60 nm et une surface physique d'environ
100 nm2 sur une hétérostructure AlGaAs/GaAs.
En collaboration avec l’Université de Cambridge, les couplages
entre différentes boîtes quantiques, manifestés par les
oscillations de la conductance dues au blocage de Coulomb, ont
été clairement observés.
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| Quatre boîtes quantiques couplées par des
nanostructures latérales avec une longueur de grille de 60 nm
et une surface physique d'environ 100 nm2 sur une
hétérostructure GaAlAs/GaAs. Deux paires de
boîtes quantiques couplées par le CPQ entre "A" et "B"
et entre "C" et "D". Entre "A+B" et "C+D", elles sont
couplées par un couplage capacitif |
Par ailleurs, le transport vertical dans des structures GaAs-AlGaAs
à double et simple barrière de potentiel de faible dimension
latérale est l'objet d'étude depuis des années afin
d'effectuer une spectroscopie des boîtes par des mesures de
magnétotransport à basse température (tunnel 3D-0D,
2D-0D, 1D-0D, structure en «couche atomique», effets de
charge…). L'utilisation des impuretés en tant que
spectromètres très localisés dans la structure
(insertion de plan de dopages) nous permet aussi de sonder la
densité d'états locale des métaux faiblement ou non
désordonnés par l'analyse des effets d'interférence
quantique.
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| En fonction de la polarisation de
l'électrode VA, oscillations de la conductance dues au
blocage de Coulomb lorsque la boîte quantique "A" est
polarisée (I) ou "B" est polarisée (II), et "A+B"
sont polarisées simultanément (III). Effet de
couplage entre les paires des boîtes quantiques "A+B" et
"C+D" : les oscillations de la conductance peuvent être
observées en fonction de la polarisation de
l'électrode VA avec "A+B" polarisées lorsque la
boîte quantique "C" est polarisée (IV) ou "D" est
polarisée (V), et "C+D" sont simultanément
polarisées(VI) |
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