単電子デバイスの準静的動作による断熱的スイッチング

摘要

単電子デバイスの準静的動作の極限において，消費電力がかからない無損失の，断熱的なスイッチング動作となることがあり得るかどうかについて考察した．通常，トランジスタに代表されるスイッチング素子においてはしきい値が存在し，そのしきい値において急激なエネルギー変化を伴うことから準静的動作による消費電力の低減には限界がある．しかし，単電子デバイスでは，デバイスの設計次第で，準静的な電圧変化に対して急激なエネルギー変化を伴わないスイッチングが可能である．本論文では，単電子デバイスの準静的動作について，その消費電力特性を数値計算により予測した結果を示す．