H - Electricity – 01 – L
Patent
H - Electricity
01
L
H01L 47/00 (2006.01) H01L 29/12 (2006.01)
Patent
CA 2107067
Disclosed generally herein is a quantum wire embedded in another material or a quantum wire which is free standing. The quantum wire structure is fabricated such that a quantum well semiconductor material, e.g. Gallium Arsenide (GaAS), is embedded in a quantum barrier semiconductor material, e.g. Aluminum Arsenide (AlAs). Preferably, the entire quantum wire structure is engineered to form multiple subbands and is limited to a low dimensional quantum structure having dimensions around 150x250 .ANG.. This structure has a negative absolute conductance at a predetermined voltage and temperature. Due to resonant behaviour of the density of states, the rates of electron scattering in the passive region (acoustic phonon and ionized impurity scattering as well as absorption of optical phonons) decrease dramatically as the electron kinetic energy increases. In operation, an electric field and/or laser pulses inject electrons into the quantum structure; the electrons, then, exhibit transient negative drift velocities. At injection energies which are a multiple of the optical phonon energy, the electric field forces the electrons from the negative part of the ?-space to the lower energy subbands, excluding them from re-emission. Electrons from the positive part of the ?-space, however, emit optical phonons and are forced to bottom of the subband. As a result, electrons with high negative velocity dominate over those electrons with high positive velocity and cause the current flowing against the applied electric field, otherwise known as negative absolute conductance. This transient process lasts about 1 to 3 picoseconds in the field range of 100 to 500 v/cm.
Le dispositif présenté ici est un fil quantique enrobé d'un autre matériau ou un fil quantique qui est autonome. La structure du fil quantique est fabriquée de sorte qu'un matériau semiconducteur à puits quantique, à savoir de l'arséniure de gallium (AsGa), soit enrobé d'un matériau semiconducteur à barrière quantique, à savoir de l'arséniure d'aluminium (AIAs). De préférence, la structure complète du fil quantique est conçue pour former des sous-bandes multiples et est limitée à une structure quantique à faibles dimensions dont les dimensions font environ 150x250 angströms. Cette structure a une conductance absolue négative à une tension et une température préétablies. € cause du régime à résonance de la densité d'états, les taux de diffusion d'électrons dans la région passive (diffusion de phonons acoustiques et d'impuretés ionisées ainsi qu'absorption de phonons optiques) diminuent de façon remarquable au fur et à mesure qu'augmente l'énergie cinétique des électrons. Pendant l'exploitation, un champ électrique et/ou des impulsions laser injectent des électrons dans la structure quantique; ensuite, les électrons atteignent des vitesses de dérive transitoires négatives. Aux énergies d'injection qui sont un multiple de l'énergie de phonons optiques, le champ électrique force les électrons provenant de la partie négative de l'espace-? aux sous-bandes d'énergie inférieures, les excluant de toute réémission. Les électrons provenant de la partie positive de l'espace-?, toutefois, émettent des phonons optiques et sont forcés au fond de la sous-bande. Ce qui a pour résultat que les électrons à grande vitesse négative dominent les électrons à grande vitesse positive et provoquent le passage de courant à l'encontre du champ électrique appliqué, aussi connu sous l'appellation de conductance absolue négative. Ce procédé transitoire dure environ 1 à 3 picosecondes dans la gamme de champ de 100 à 500 v/cm.
Dutta Mitra
Mickevicius Rimvydas
Mitin Vladimir V.
Stroscio Michael A.
Aspila Kalevi P.
Dutta Mitra
Government Of The United States As Represented By The Secretary Of The Army (the)
Mickevicius Rimvydas
Mitin Vladimir V.
LandOfFree
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