電子の共鳴透過を利用した単色電子源

電子の共鳴透過を
利用した
単色電子源
T01M104D
松井大格
背景
 今までの電子源には電子の持つ
エネルギーに分布があった。
 半導体の加工技術の進歩。
 単色電子源(一定エネルギーを
持った電子を放出する装置)が実
現できる。
目的
 電子の波動性を利用し、ゲートの凹凸
のセット数で、共鳴透過がどのように
変化するかを調べる。
単色電子源の概要図
単色電子源上面図
電子
電子の動き
制御用ゲートを負に帯電
電子
電子の動き
伝達行列法
・本来二次元で解決すべき問題を一次元に
置き換えて考えることができる
A1
B1
A2
B2
a5
T 
a1
A3
Z
2
T・・・電子の透過率
a・・・電子のｚ軸＋方向の振幅
制御用ゲート
伝達行列法
・本来二次元で解決すべき問題を一次元に
置き換えて考えることができる
A1
B1
A2
B2
a5
T 
a1
A3
電子波
Z
2
T・・・電子の透過率
a・・・電子のｚ軸＋方向の振幅
・・・透過波
・・・反射波
制御用ゲート
伝達行列法
・本来二次元で解決すべき問題を一次元に
置き換えて考えることができる
A1
B1
A2
B2
a5
T 
a1
A3
Z
2
T・・・電子の透過率
a・・・電子のｚ軸＋方向の振幅
・・・透過波
・・・反射波
伝達行列法
・本来二次元で解決すべき問題を一次元に
置き換えて考えることができる
A1
B1
A2
B2
a5
T 
a1
A3
Z
2
T・・・電子の透過率
a・・・電子のｚ軸＋方向の振幅
・・・透過波
・・・反射波
伝達行列法
・本来二次元で解決すべき問題を一次元に
置き換えて考えることができる
A1
B1
A2
B2
a5
T 
a1
A3
Z
2
T・・・電子の透過率
a・・・電子のｚ軸＋方向の振幅
・・・透過波
・・・反射波
伝達行列法
・本来二次元で解決すべき問題を一次元に
置き換えて考えることができる
A1
B1
A2
B2
a5
T 
a1
A3
Z
a1
a5
・・・透過波
・・・反射波
2
T・・・電子の透過率
a・・・電子のｚ軸＋方向の振幅
伝達行列法
・本来二次元で解決すべき問題を一次元に
置き換えて考えることができる
A1
B1
A2
B2
a5
T 
a1
A3
Z
2
T・・・電子の透過率
a・・・電子のｚ軸＋方向の振幅
・・・透過波
・・・反射波
電子の運動エネルギー
と透過率の関係
1
透過率T
0.9
0.8
0.7
0.6
２セット
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
5
10
15
E(meV)
20
25
ピーク時の電子の運動エネルギーと透過率の関係
1
1セット
0.8
透
過
率
0.6
0.4
(T)
0.2
0
4.5
5
5.5
E(meV)
6
6.5
ピーク時の電子の運動エネルギーと透過率の関係
1
２セット
0.8
透
0.6
過
率
0.4
(T)
0.2
0
4.5
5
5.5
E(meV)
6
6.5
ピーク時の電子の運動エネルギーと透過率の関係
1
0.8
透
過
率
３セット
0.6
0.4
(T)
0.2
0
4.5
5
5.5
E(meV)
6
6.5
ピーク時の電子の運動エネルギーと透過率の関係
1
0.8
透
過
率
0.6
４セット
0.4
(T)
0.2
0
4.5
5
5.5
E(meV)
6
6.5
ピーク時の電子の運動エネルギーと透過率の関係
1
1セット
２セット
0.8
透
３セット
過
率
0.6
４セット
0.4
(T)
0.2
0
4.5
5
5.5
E(meV)
6
6.5
まとめ


ゲートを周期的に変化させることにより、透過率
に孤立したピークが発生し、共鳴透過が起こった。
この現象を単色電子源に利用できることが確認できた。
セット数が増すごとに透過率のピークが鋭くなり、
より単色性の良い電子源を作ることができる。
今後の課題
セット数を増すことで単色性を上げる。
滞在時間が長引き、不純物散乱が起こる

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