摘要:加拿大科学家研制出电子观测新技术,加拿大科学家研制出电子观测新技术技术资料，技术文章，说明，图片-,加拿大科学家研制出电子观测新技术-仪器仪表技术文章技术文章经销商
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加拿大物理学家已经研发新的方法，可以不用制作电极就能观察量子结构(quantum structure)中的单电子(single electron)行为。这种名为静电力频谱学(electrostatic force spectroscopy)的方法，主要是利用原子力显微镜(AFM)外加静电频谱做分析，其横向分辨率可达50nm。
量子结构是指利用半导体结构特性将电子限制在一、二或三维空间内，其中电子在三个维度皆受局限的系统即所谓的量子点(quantum dot)。量子结构除了在基础研究上相当重要，在半导体激光器、资料储存及量子计算机上也具有广泛的应用。原子力显微镜则是利用测量微小针尖与样品间作用力造成悬臂震荡行为的改变，来取得表面形貌的一种显微技术。AFM曾被用来研究单电子行为，但由于必须在待测系统上加上电极，对于纳米级结构而言困难度极高。 最近，加拿大麦吉尔大学(McGill University)及加拿大国家研究委员会的Peter Grutter等人利用探针与量子点尖存在的静电交互作用，发展出一种新技术。他们以自组方式在10 nm InGaAs/20nm InP的表面生长砷化铟量子点，其中InGaAs扮演着局限二维电子气(2D electron gas)的量子阱(quantum well)，相当于系统的背向电极。 实验必须在4.5K的低温下进行。Grutter等人将AFM探针放在距离量子点5到20nm之处，测量悬臂共振频率如何随探针与背向电极间的偏压增加而改变，结果在静电力频谱上观察到单电子在量子点与量子阱间穿隧(tunneling)所造成的明显突然变化。Grutter将此系统比喻成电容：量子点与AFM探针分别是电容的两极，改变电容的充电状态会导致电容两极间的库仑交互作用力的改变，这将会反映在探针悬臂的共振频率上，因而可以被观察到。 |
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