经能量过滤冷电子装置及方法

摘要

经能量过滤冷电子装置使用通过量子阱或量子点的离散能级进行的电子能量过滤，所述量子阱或量子点通过隧穿势垒导带的能带弯曲形成。这些装置可获得在室温下小于或等于45K的低有效电子温度、在室温下陡度小于或等于10mV/十进位的陡峭电流接通/截止能力、在室温下小于或等于10mV/十进位的亚阈值摆幅、和/或小于或等于0.1V的供应电压。

主权项

一种经能量过滤冷电子装置，其包括：第一电极，其设置在隔离层上；绝缘层，其设置在所述第一电极上；第二电极，其设置在所述绝缘层上；第一隧穿势垒，其自发地形成或沉积在所述第一电极和所述第二电极的每个外表面上；所述第一电极、所述绝缘层、所述第二电极和所述第一隧穿势垒形成具有暴露绝缘层侧壁和暴露第一隧穿势垒侧壁的堆栈；半导体或金属纳米颗粒，其附接在所述暴露绝缘层侧壁上；第二隧穿势垒，其由设置在所述半导体或金属纳米颗粒与所述暴露第一隧穿势垒侧壁之间的介电材料形成；量子阱或量子点，其在所述第一隧穿势垒的导带中形成；以及离散能级，其在所述量子阱或所述量子点中形成。