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Scanning-probe Single-electron Capacitance Spectroscopy

The integration of low-temperature scanning-probe techniques and single-electron capacitance spectroscopy represents a powerful tool to study the ...

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Measurement of Aerosols Optical Thickness of the Atmosphere using the GLOBE Handheld Sun Photometer

Here, we describe the measurement of aerosol optical thickness using the GLOBE handheld sun photometer. Aerosol optical thickness (AOT) was measured at ...

Michigan State University

Mercyhurst University

Xavier University of Louisiana

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Motivated by recent transport experiments and proposed atomic-scale semiconductor devices, we present measurements that extend the reach of scanned-probe methods to discern the properties of individual dopants tens of nanometers below the surface of a silicon sample. Using a capacitance-based approach, we have both spatially resolved individual subsurface boron acceptors and detected spectroscopically single holes entering and leaving these minute systems of atoms. A resonance identified as the B+ state is shown to shift in energy from acceptor to acceptor. We examine this behavior with respect to nearest-neighbor distances. By directly measuring the quantum levels and testing the effect of dopant-dopant interactions, this method represents a valuable tool for the development of future atomic-scale semiconductor devices.

Single-electron capacitance spectroscopy of individual dopants in silicon.

Motiv&eacute; par les exp&eacute;riences r&eacute;centes de transport et de dispositifs &agrave; semi-conducteurs d&#39;&eacute;chelle atomique propos&eacute;e, nous pr&eacute;sentons les mesures qui s&#39;&eacute;tendent la port&eacute;e des m&eacute;thodes num&eacute;ris&eacute;s-sonde &agrave; discerner les propri&eacute;t&eacute;s des dopants individuels des dizaines de nanom&egrave;tres au-dessous de la surface d&#39;un &eacute;chantillon de silicium. En utilisant une approche ax&eacute;e sur la capacit&eacute;, nous avons tant spatialement r&eacute;solue accepteurs de bore sous la surface individuelle et d&eacute;tect&eacute;e par spectroscopie trou entraient et sortaient de ces infimes syst&egrave;mes des atomes. Une r&eacute;sonance identifi&eacute;e comme le montre l&#39;&Eacute;tat B + &agrave; se d&eacute;caler en &eacute;nergie de l&#39;accepteur &agrave; l&#39;accepteur. Nous examinons ce comportement en ce qui concerne la distance du plus proche voisin. Par directement mesurer les niveaux quantiques et tester l&#39;effet des interactions de dopant-dopant, cette m&eacute;thode repr&eacute;sente un outil pr&eacute;cieux pour le d&eacute;veloppement des dispositifs &agrave; semi-conducteurs d&#39;&eacute;chelle atomique futures.

Spectroscopie d&#39;&eacute;lectron capacitance des dopants individuels dans le silicium.

Motiviert durch den letzten Transport-Experimente und vorgeschlagenen atomarer Skala Halbleiterbauelemente, pr&auml;sentieren wir Messungen, die gescannt-Probe-Methoden zu erkennen, die Eigenschaften der einzelnen Dotierstoffe zig Nanometer unterhalb der Oberfl&auml;che einer Silizium-Probe zu erweitern. Mit einem Kapazitiv-basierten Ansatz, haben wir sowohl r&auml;umlich aufgel&ouml;st einzelne Untergrund Bor Acceptors und entdeckt spektroskopisch einzelne L&ouml;cher betreten und verlassen diesen winzigen Systemen von Atomen. Eine Resonanz, als der B +-Status angezeigt wird, in der Energie vom Akzeptor zu Akzeptor steckt. Wir untersuchen dieses Verhalten in Bezug auf die n&auml;chste-Nachbarn-Entfernungen. Direkt Messung der Quanten-Ebenen und testen die Wirkung der Dotierstoff-Dotierstoff Interaktionen, stellt diese Methode ein wertvolles Werkzeug f&uuml;r die Entwicklung von zuk&uuml;nftigen Halbleiterbauelementen auf atomarer Skala.

Einzel-Elektronen-Kapazitiv-Spektroskopie von einzelnen Dotierstoffe in Silizium.

Motivati da recenti esperimenti di trasporto e dispositivi a semiconduttore su scala atomica proposti, vi presentiamo le misurazioni che estendono la portata dei metodi analizzati-sonda per discernere le propriet&agrave; dei singoli dopanti decine di nanometri sotto la superficie di un campione di silicio. Utilizzando un approccio basato sulle capacit&agrave;, abbiamo sia spazialmente risolto accettori di boro sottosuolo individuali e rilevato spettroscopicamente singoli fori entrano ed escono questi sistemi minuti di atomi. Una risonanza identificata come lo stato B + &egrave; indicato per lo spostamento in energia da accettore di accettore. Esaminiamo questo comportamento rispetto a distanze pi&ugrave; vicino-vicino di casa. Direttamente misurando i livelli di quantum e prova l&#39;effetto delle interazioni drogante-drogante, questo metodo rappresenta un prezioso strumento per lo sviluppo di dispositivi a semiconduttore di futuro su scala atomica.

Spettroscopia di singolo elettrone capacitanza dei singoli dopanti in silicio.

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&#xB2E8; &#xC804;&#xC790; &#xCEE4;&#xD328;&#xC2DC;&#xD134;&#xC2A4; &#xC2E4;&#xB9AC;&#xCF58; &#xAC1C;&#xBCC4; &#xC900;&#xC704;&#xC758; &#xBD84;&#xAD11;&#xD559;.

Motivado por los recientes experimentos de transporte y dispositivos semiconductores de escala at&oacute;mica propuesta, presentamos medidas que ampliar el alcance de los m&eacute;todos analizados-sonda para discernir las propiedades de los dopantes decenas de nan&oacute;metros debajo de la superficie de una muestra de silicio. Usando un enfoque de capacitancia, hemos tanto espacial resuelto Aceptadores del boro subsuperficial individuales y detectado espectrosc&oacute;pico solos agujeros que entran y salen de estos sistemas minutos de &aacute;tomos. Se muestra una resonancia identificada como el estado de B + a cambio en la energ&iacute;a de un aceptor a aceptador. Examinamos este comportamiento con respecto a distancias m&aacute;s cercano vecino. Directamente midiendo los niveles cu&aacute;nticos y prueba el efecto de las interacciones de dopante-dopante, este m&eacute;todo representa una valiosa herramienta para el desarrollo de dispositivos semiconductores de escala at&oacute;mica futuras.

Morewell Gasseller

Department of Physics and Astronomy

Michigan State University

Scanning-probe Single-electron Capacitance Spectroscopy

Measurement of Aerosols Optical Thickness of the Atmosphere using the GLOBE Handheld Sun Photometer

Morewell Gasseller

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Michigan State University

Scanning-probe Single-electron Capacitance Spectroscopy

Measurement of Aerosols Optical Thickness of the Atmosphere using the GLOBE Handheld Sun Photometer

Department of Physics and Astronomy