一种基于单电子晶体管的电荷探针及其制备方法

摘要

一种基于单电子晶体管（SET）的电荷探针及其制备方法，SET集成在探针悬臂梁的针尖端面，所述SET的源极、漏极、侧栅极和库仑岛埋嵌在探针悬臂梁针尖端面的二氧化硅中，所述电荷探针，以绝缘衬底上的硅（Silicon‑On‑Insulator，SOI）为基片，SET的基本组成单元：源极、漏极、侧栅极、库仑岛和隧穿势垒集成在上述基片的顶层硅上，并且SET位于电荷探针针尖的端面，其中纳米金颗粒作为SET的库仑岛，位于源极、漏极和侧栅极之间，库仑岛被由基片顶层硅氧化而来的二氧化硅介质包围，库仑岛与源极、漏极以隧道结合的形式耦合，库仑岛与侧栅极以电容的形式耦合。本发明为实现原子力SET扫描探针在纳米级高度对样品表面电荷分布进行高灵敏度扫描探测奠定了基础。