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Fait marquant

Nano-écluses pour un courant supraconducteur




Nous avons, en collaboration avec l’université de Dresde, réalisé le premier transistor supraconducteur à un porteur à base de SiGe.​

Publié le 20 avril 2010
Cet exploit combine la croissance d’îlots nanométriques auto-assemblés de SiGe et la réalisation de nanocontacts supraconducteurs parfaitement positionnés. La croissance par épitaxie du germanium sur silicium permet de contrôler la taille, la composition et la position des nanocristaux de SiGe (typiquement Ø=80 nm, hauteur=20 nm). Deux étapes de lithographie électronique à la PTA permettent ensuite de contacter les îlots avec des pistes d’aluminium de 20 nm d’épaisseur qui agissent comme électrodes source et drain et qui deviennent supraconductrices en dessous de ~1 Kelvin. Le substrat de croissance SOI (silicium fortement dopé sur isolant) fait office de grille et on obtient ainsi des nano-transistors. C’est sur un tel dispositif qu’est observé un supercourant résonnant à 15 mK : les porteurs ne passent qu’un par un dans l’îlot pour des valeurs précises de la tension de grille. Les nanocristaux de SiGe peuvent ouvrir une nouvelle voie vers une nanoélectronique ‘bottom-up’ compatible avec la technologie silicium et ainsi offrir d’intéressantes perspectives pour la spintronique ou bien comme qubits dans des architectures bidimensionnelles pour le traitement quantique de l’information.

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