共通ゲート型と非共通ゲート型の単電子ターンスタイルの消費エネルギーの比較

摘要

単電子デバイスの消費エネルギーは非常に小さいとされているが、詳細な研究は少ない。共通ゲート型三重ドット単電子デバイスでは、ゲート電圧V_gをスイングさせることでターンスタイル動作とポンプ動作の両方が可能である。ソース.ドレイン電圧V＞0で電子を移送するターンスタイル動作では、ソース·ドレイン電源がeVだけ仕事をしている。ここで、eは素電荷量である。他方、V≤0で電子を移送するポンプ動作ではゲート電源が仕事をしている。2つの動作は同じ構造のデバイスでおきるので、ターンスタイル動作でもゲート電源が仕事をしていると推測される。前回は、非共通ゲート型デバイスのターンスタイル動作において、両方の電源が仕事をしていることを確認した。