Control of tunnel barrier properties

Tunnelövergångar används som aktiva element nanokomponenter som i sin tur kan vara mycket känsliga sensorer, vara nyckelkomponenter i framtidens kvantdatorer och möjliggöra grundvetenskapliga experiment för att verifiera teoretiska förutsägelser. Hur väl tunnelövergångarna fungerar och vad vi kan använda dem beror ytterst på den atomära strukturen hos tunnelövergången. Vår ambition är att korrelera egenskaper till struktur. Vi vill också kunna kontrollera strukturen och därmed skräddarsy nya tunnelövergångar. Brus är en viktig och begränsande egenskap hos nanokomponenter. Det begränsar t.ex. känsligheten hos sensorer. Snabbhet är en annan viktig egenskap och den påverkas av den strukturelle homogeniteten hos tunnelövergången. I det här projektet vill vi besvara två frågor. 1. Hur uppstår bruset i olika nanokomponenter? 2. Hur kan vi ändra tillverkningsprocessen för att förbättra nanokomponenterna? Många nanokomponenter bygger på så kallade övergångar som består av två metaller eller halvledare med ett ytterst tunt oxidskikt emellan. Genom att både mäta de elektriska egenskaperna och direkt korrelera dem till mikrostrukturen hos dessa komponenter skall vi besvara dessa frågor. Elektriska mätningar och teoretiska beräkningar, som har utförts tidigare, har givit indirekta indikationer på att bruset uppstår p.g.a. att det finns laddningsfällor i olika gränsytor i tunnelövergångarna men också under tunnelövergången. Fällorna utgörs av olika typer av defekter. Det nya och unika med vårt projekt är att vi kommer att få direkt information om defekterna. Vi kommer också att bygga upp en kunskap om hur vi kan styra egenskaperna genom att ändra struktur, position och täthet hos dessa defekter.

Participants

Eva Olsson (contact)

Professor vid Chalmers, Physics, Eva Olsson Group

Funding

Swedish Research Council (VR)

Funding years 2013–2016

More information

Created

2015-02-27