基于射频单电子晶体管的超灵敏电荷计的数值分析

集成单电子晶体管SET(Single Electron Transistor)与射频共振电路的射频单电子晶体管RF SET(Radio FrequencySingle Electron Transistor)是一种高速高灵敏的电荷计。通过建立RF SET的等效电路模型,对共振电路及其与射频传输线的集成进行模拟分析,得到了SET阻抗的最佳匹配,获得了所需的谐振频率、品质因子和对SET阻抗的灵敏度。结果表明,受电荷调制的SET阻抗直接影响着共振电路的品质因子、阻抗和射频透射/反射系数。射频信号随着SET的阻抗降低而减小,峰位基本不变。在SET阻抗小于200 kΩ时,共振信号幅度随阻抗的变化率较大。透射式与反射式两种结构相比,前者共振频率及品质因子更高,后者则具有更高的灵敏度优势。

单电子晶体管用于电荷检测的研究

单电子晶体管可用作超灵敏电荷计进行高灵敏电荷检测。首先建立了单电子晶体管电荷检测的电路模型,阐释了其电荷检测机制;然后利用COMSOL和MATLAB软件对检测过程进行了模拟研究,分析了不同电荷量和检测距离时单电子晶体管库仑岛的电势,并研究了电荷量、检测距离及电荷间静电耦合对单电子晶体管电导的影响。结果表明,单电子晶体管电荷检测时工作点和检测距离决定其电荷检测的量程,最佳检测距离应设置在电导-距离曲线的斜率最大处。

一种用于质量和电荷传感的纳米谐振器分析和模拟

文章介绍了一种纳米双悬梁支撑微板谐振器。根据动力学微分方程模型，对器件的谐振特性进行模拟，结果表明，以Si3N4为功能材料，最小线宽175纳米的器件，其谐振频率18．1MHz。在常温真空环境下，采用静电驱动的双悬梁支撑结构，有效地抑制了扭转模式谐振的干扰。用该结构作质量传感器，精度达到6．25×10^-19g／Hz，作电荷计，精度可以达到0．3e／Hz（e为电子电荷）。

单电子晶体管探针的电荷检测机制（英文）

单电子晶体管(SET)具有极高的电荷灵敏度,是一种超灵敏电荷计。在先前工作的基础上,首先建立了电荷检测的电路模型,该SET扫描探针系统将SET器件集成制备在探针针尖上。然后利用从已制备的SET探针系统中提取的器件参数,模拟研究了该探针系统对直流偏置的量子点(QD)进行电荷检测的过程,分析了探针系统的耦合系数、电压灵敏度及空间分辨率等性能参数。模拟结果表明,随着探测距离的增加,探针的电导响应减弱。该SET探针系统的电压灵敏度高达10^(-6) V/Hz^(1/2)、空间分辨率大于100 nm。通过模拟,最终获得了该探针系统的量子点的二维电势分布图。