• 제목/요약/키워드: Strong field tunneling

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Theoretical Study of the Strong Field Emission of Electrons inside a Nanogap Due to an Enhanced Terahertz Field

  • Choi, Soo Bong;Byeon, Clare Chisu;Park, Doo Jae
    • Current Optics and Photonics
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    • 제2권6호
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    • pp.508-513
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    • 2018
  • We report the development of a theoretical model describing the strong field tunneling of electrons in an extremely small nanogap (having a width of a few nanometers) that is driven by terahertz-pulse irradiation, by modifying a conventional semiclassical model that is widely applied for near-infrared wavelengths. We demonstrate the effects of carrier-envelope phase difference and strength of the incident THz field on the tunneling current across the nanogap. Additionally, we show that the dc bias also contributes to the generation of tunneling current, but the nature of the contribution is completely different for different carrier-envelope phases.

Mg가 첨가된 GaN 박막에서 캐리어 전이의 열적도움과 전계유도된 터러링 현상 (Thermally Assisted Carrier Transfer and Field-induced Tunneling in a Mg-doped GaN Thin Film)

  • 정상근;김윤겸;신현길
    • 한국재료학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.431-435
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    • 2002
  • The dark current and photocurrent(PC) spectrum of Mg-doped GaN thin film were investigated with various bias voltages and temperatures. At high temperature and small bias, the dark current is dominated by holes thermally activated from an acceptor level Al located at about 0.16 eV above the valence band maximum $(E_v)$, The PC peak originates from the electron transition from deep level A2 located at about 0.34 eV above the $E_v$ to the conduction band minimum $(E_ C)$. However, at a large bias voltage, holes thermally activated from A2 to Al experience the field-in-duces tunneling to form one-dimensional defect band at Al, which determines the dark current. The PC peak associated with the transition from Al to $E_ C$ is also observed at large bias voltages owing to the extended recombination lifetime of holes by the tunneling. In the near infrared region, a strong PC peak at 1.20 eV appears due to the hole transition from deep donor/acceptor level to the valence band.

Properties and Applications of Magnetic Tunnel Junctions

  • Reiss, G.;Bruckl, H.;Thomas, A.;Justus, M.;Meyners, D.;Koop, H.
    • Journal of Magnetics
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    • 제8권1호
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    • pp.24-31
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    • 2003
  • The discoveries of antiferromagnetic coupling in Fe/Cr multilayers by Grunberg, the Giant Magneto Resistance by Fert and Grunberg and a large tunneling magnetoresistance at room temperature by Moodera have triggered enormous research on magnetic thin films and magnetoelectronic devices. Large opportunities are especially opened by the spin dependent tunneling resistance, where a strong dependence of the tunneling current on an external magnetic field can be found. We will briefly address important basic properties of these junctions like thermal, magnetic and dielectric stability and discuss scaling issues down to junction sizes below 0.01 $\mu\textrm{m}$$^2$with respect to single domain behavior, switching properties and edge coupling effects. The second part will give an overview on applications beyond the use of the tunneling elements as storage cells in MRAMs. This concerns mainly field programmable logic circuits, where we demonstrate the clocked operation of a programmed AND gate. The second 'unconventional' feature is the use as sensing elements in DNA or protein biochips, where molecules marked magnetically with commercial beads can be detected via the dipole stray field in a highly sensitive and relatively simple way.

Electrical Characteristics of Tunneling Field-effect Transistors using Vertical Tunneling Operation Based on AlGaSb/InGaAs

  • Kim, Bo Gyeong;Kwon, Ra Hee;Seo, Jae Hwa;Yoon, Young Jun;Jang, Young In;Cho, Min Su;Lee, Jung-Hee;Cho, Seongjae;Kang, In Man
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권6호
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    • pp.2324-2332
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    • 2017
  • This paper presents the electrical performances of novel AlGaSb/InGaAs heterojunction-based vertical-tunneling field-effect transistor (VTFET). The device performance was investigated in views of the on-state current ($I_{on}$), drain-induced barrier thinning (DIBT), and subthreshold swing (SS) as the gate length ($L_G$) was scaled down. The proposed TFET with a $L_G$ of 5 nm operated with an $I_{on}$ of $1.3mA/{\mu}m$, a DIBT of 40 mV/V, and an SS of 23 mV/dec at a drain voltage ($V_{DS}$) of 0.23 V. The proposed TFET provided approximately 25 times lower DIBT and 12 times smaller SS compared with the conventional $L_G$ of 5 nm TFET. The AlGaSb/InGaAs VTFET showed extremely high scalability and strong immunity against short-channel effects.

$NiFe/Co/Al_2O_3/Co/IrMn$ 접합의 터널링 자기저항효과

  • 홍성민;이한춘;김택기
    • 한국자기학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.291-295
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    • 1999
  • IrMn을 반강자성체로 사용하고 순수한 Al을 자연산화시켜서 제작한 Al203를 절연층으로 사용한 spin-valve 형태의 NiFe/Co/Al2O3/Co/IrMn 터널링 접합의 자기저항효과를 조사하였다. IrMn의 두께가 약 100$\AA$이상일 경우 강자성체와의 교환상호작용이 발생하기 때문에 NiFe(183$\AA$)/Co(17$\AA$)/Al-oxide(16$\AA$)IrMn(100$\AA$) 터널링 접합에서 자기저항효과가 관찰되며 TMR비(%)는 $\pm$20 Oe의 인가자장에서 10% 이상의 값을 갖는다. 하부 자성층인 NiFe/Co의 길이방향으로 수행한 자장 중 열처리에 의해 저항은 다소 감소하고 TMR비(%)는 열처리온도에 따라 증가하여 20$0^{\circ}C$에서 23%의 최대값을 갖는다. 자성층의 폭을 변호시켜 접합면적을 달리한 시료의 TMR비(%)는 접합면적이 증가할수록 증가하고 저항은 감소한다.

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산악 TBM 터널에서 발생한 암반파열 현상에 대한 연구 (A Study of Rockbursts Within a Deep Mountain TBM Tunnel)

  • Lee, Seong-Min;Park, Boo-Seong
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.39-47
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    • 2003
  • 암반파열 현상은 암반 내에 축적된 변형에너지의 급작스러운 방출로 인해 발생한다. 심부 광산에서는 이런 현상이 자주 발생하여 주요한 재해 중 하나로 다루어졌으나, 터널에서는 극히 드물게 나타나는 현상이었다. 따라서 터널 내암반파열 현상에 대한 국내역사는 짧은 편이며, 정보도 제한적이어서 그와 관련된 연구는 거의 없는 실정이었다. 그러나 최근에는 터널의 심도가 깊어짐에 따라 터널내 암반파열 현상이 종종 보고되고 있어 터널의 안정성 문제뿐만 아니라 시공 중 재해 측면에서 볼 때 이에 대한 연구가 절실히 필요할 것으로 사료된다. 본 연구에서는 TBM 터널에서 취득한 암반파열현상 관련 자료의 분석을 통하여 그 현상을 포괄적으로 이해하는 방법을 제시하고자 하였다. 암반파열이 발생한 본 연구 터널의 현장자료 분석결과에 의하면, 대부분의 암반파열은 터널의 막장과 운전석 내에서 주로 발생하였으며, 일부 구간에서는 파열현상이 20일 이상 지속되기도 하였다. 또한 본 터널에서의 암반파열은 터널막장, 터널측벽 및 터널천장 등 터널의 모든 주변에서 발생하였고, 그 파열 깊이는 대부분 100cm 이하인 것으로 조사되었다. 본 연구에서는 이러한 암반파열 자료를 이용하여 암반파열 가능성을 취성도와 일축압축강도를 이용해 평가할 수 있도록 새로운 규준을 제시하였으며, RMR, 굴착공법, 굴착속도 및 터널심도 등이 서로 연관되어 암반파열 현상에 큰 영향을 준다고 판단된다.