単一電子を利用した確率共鳴

摘要

シリコンMOSFETに流れる単一電子を利用した確率共鳴について報告する．ナノ·スケールMOSFETに微小信号を入力すると、入力信号に応じて電荷ノードに電子が蓄積される．一方，個々の電子はランダムなタイミングでMOSFETを流れ、これはショット·ノイズに相当する．この蓄積電子を高感度電荷計を用いてカウントし，出力信号として利用する．外部からノイズを印加することで入力信号と出力信号の相関が改善される確率共鳴現象を確認し，内因的なショット·ノイズでも同様の現象が認められた．ショット·ノイズを利用することでシンプルな構造で高速な確率共鳴現象が実現できることを示すとともに，この特徴を画像修復への応用に利用できることを確認した．