Journal of the Korean Vacuum Society (한국진공학회지)

The Korean Vacuum Society (한국진공학회)
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Suppression of Switching Noise in a Quantum Device Based on GaAs/AlxGa1-xAs Two Dimensional Electron Gas System

GaAs/AlxGa1-xAs 이차원 전자계 기반 양자소자의 Switching Noise 억제

  • Oh, Y. (Department of Physics, Pusan National University) ;
  • Seo, M. (Department of Physics, Pusan National University) ;
  • Chung, Y. (Department of Physics, Pusan National University)
  • Received : 2012.03.10
  • Accepted : 2012.05.22
  • Published : 2012.05.31
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Abstract

The two dimensional electron gas system based on GaAs/$Al_xGa_{1-x}As$ heterostructure is widely used for fabricating quantum structures such as quantum dot, quantum point contact, electron interferometer and so on. However the conductance of the device is usually unstable due to the presence of random telegraph noise in the device. To overcome such problem, we have studied the effect of surface state on the stability of the device by altering the surface state of the device with oxygen plasma. The dramatic improvement of the device stability has been observed after cleaning the device surface with oxygen plasma (by 50 W~120 W plasma power) for 30 sec followed by etching in HCl : $H_2O$ (1 : 3) solution.

GaAs/$Al_xGa_{1-x}As$ 이차원 전자계는 양자점, QPC (quantum point contact), 전자 간섭계 등 다양한 형태의 양자구조 제작에 널리 사용된다. 하지만 일반적으로 GaAs 기반 양자소자는 극저온에서 소자의 전도도가 시간에 따라 변하거나 두 가지의 전 상태 사이를 왔다 갔다 하는 random telegraph noise 때문에 소자의 동작 특성이 상당히 불안하다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 산소 플라즈마를 이용한 소자의 표면처리가 소자의 안정성에 미치는 영향을 연구하였다. 이를 통해 소자의 표면을 산소 플라즈마를 이용하여 50 W~120 W 사이의 출력으로 30 초간 처리한 후 HCl : $H_2O$ (1 : 3) 용액을 이용하여 10초간 습식식각한 경우 전도도의 안정성이 매우 향상됨을 알 수 있었다.

Keywords

References

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