KR100996778B1 - Single- electron tunneling invertor circuit and fabrication method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 한 개의 입력전압에 의해 작동되는 단전자 터널링 인버터 회로 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 종래와 같이 각각의 SET 게이트의 온/오프(ON/OFF)에 따른 위상변화로 인한 인버터 논리소자가 아닌 동일한 입력전압에 따른 SET의 측면게이트의 작동으로 위상차를 변화시켜 하나의 출력전압을 도출할 수 있다. 또한 기존의 CMOS 형태의 인버터가 N-MOS와 P-MOS의 두 가지 종류의 트랜지스터를 이용한 것에 비하여 동일한 트랜지스터에서 위상차만을 이용하므로 제작의 단순화와 제작시간 단축을 이룰 수 있고, 각 단전자 트랜지스터와 출력단자를 전자빔 리소그래피를 이용하여 동시에 제작하여 직접도를 향상시킬 수 있다. 또한 단전자 논리회로의 기능성을 향상시키고, 저소비전력, 공정의 단순화 및 공정 시간의 단축을 이룰 수 있고, 하나의 입력전압을 이용하여 2개의 단전자 트랜지스터를 구동시켜 소자 집적도를 향상시켜 제조비용을 감소시킬 수 있다. 또한 전자빔 리소그래피에 의해 형성된 패턴을 이용하여 양자점의 위상을 조절할 수 있는 측면게이트를 가진 2개의 단전자 트랜지스터로 기본적인 인버터 논리회로 구성이 가능하다. The present invention relates to a single electron tunneling inverter circuit operated by one input voltage and a method of manufacturing the same. According to the present invention, the phase difference is changed by the operation of the side gate of the SET according to the same input voltage instead of the inverter logic element due to the phase change according to the ON / OFF of each SET gate as in the related art. The output voltage can be derived. In addition, compared to the conventional CMOS type inverter using two types of transistors, N-MOS and P-MOS, only the phase difference is used in the same transistor, thereby simplifying the manufacturing and shortening the manufacturing time. Terminals can be fabricated simultaneously using electron beam lithography to improve directness. In addition, it can improve the functionality of single-electron logic circuits, achieve low power consumption, simplify the process, and shorten the process time. Can be reduced. In addition, a basic inverter logic circuit can be configured by two single-electron transistors having side gates that can control the phase of a quantum dot using a pattern formed by electron beam lithography.
단전자소자, 실리콘, 단전자 논리회로, 인버터, 양자점, 쿨롱블락케이트 Single-electron device, silicon, single-electron logic circuit, inverter, quantum dot, coulomb block
Description
도 1은 본 발명에 따른 단전자 터널링 인버터 회로에서 제 1실리콘층과 제 1산화막층 및 제 2실리콘층으로 이루어진 기판을 나타낸 사시도.
도 2a는 본 발명에 따른 단전자 터널링 인버터 회로에서 제 2실리콘층을 식각한 상태를 나타낸 사시도.
도 2b는 도 2a에 도시된 A-A의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 단전자 터널링 인버터 회로에서 양자점, 터널링 접합부 및 출력단을 동시에 형성한 상태를 나타낸 사시도.
도 4a는 본 발명에 따른 단전자 터널링 인버터 회로에서 제 2산화막을 형성한 상태를 나타낸 사시도.
도 4b는 도 4a에 도시된 B-B의 단면도.
도 5a는 본 발명에 따른 단전자 터널링 인버터 회로에서 폴리게이트를 형성한 상태를 나타낸 사시도.
도 5b는 도 5a에 도시된 C-C의 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 단전자 터널링 인버터 회로에서 제 2산화막층 및 폴리게이트를 식각한 상태를 나타낸 사시도.
도 7a는 본 발명에 따른 단전자 터널링 인버터 회로에서 금속막을 증착하여 패드를 형성한 상태를 나타낸 사시도.
도 7b는 도 7a에 도시된 D-D의 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 제 1실리콘층 11 : 제 1산화막층
12 : 제 2실리콘층 20 : 드레인
22 : 소오스 24 : 측면게이트
26 : 출력단자 32 : 양자점
34 : 터널링 접합부 36 : 출력단
40 : 제 2산화막 50 : 폴리게이트
70 : 금속막1 is a perspective view showing a substrate including a first silicon layer, a first oxide layer, and a second silicon layer in a single electron tunneling inverter circuit according to the present invention;
2A is a perspective view illustrating a state in which a second silicon layer is etched in a single electron tunneling inverter circuit according to the present invention;
FIG. 2B is a cross sectional view of AA shown in FIG. 2A; FIG.
3 is a perspective view showing a state in which a quantum dot, a tunneling junction and an output terminal are simultaneously formed in a single electron tunneling inverter circuit according to the present invention.
4A is a perspective view showing a state in which a second oxide film is formed in a single electron tunneling inverter circuit according to the present invention;
4B is a cross-sectional view of the BB shown in FIG. 4A.
5A is a perspective view illustrating a state in which a polygate is formed in a single electron tunneling inverter circuit according to the present invention;
5B is a cross-sectional view of the CC shown in FIG. 5A.
FIG. 6 is a perspective view illustrating a state in which a second oxide layer and a poly gate are etched in a single electron tunneling inverter circuit according to the present invention; FIG.
7A is a perspective view showing a state in which a pad is formed by depositing a metal film in a single electron tunneling inverter circuit according to the present invention;
FIG. 7B is a sectional view of DD shown in FIG. 7A; FIG.
Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10: first silicon layer 11: first oxide layer
12: second silicon layer 20: drain
22: source 24: side gate
26: output terminal 32: quantum dot
34
40: second oxide film 50: polygate
70: metal film
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본 발명은 단전자 터널링 인버터 회로 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한 개의 입력전압에 의해 작동되는 단전자 터널링 인버터 회로 및 그 제조방법에 관한 것이다.
단전자 논리소자는 쿨롱블락케이드(Coulomb blockade) 효과에 의해 하나의 전자를 양자점에 더하거나 양자점으로부터 감하는 것이 가능한 단전자 트랜지스터(Single-Electron Transistor: SET)를 기존의 상보형 금속 산화막 반도체(Complementary metal-oxide semiconductor : CMOS) 논리회로의 전계효과 트랜지스터(Field-Effect Transistor : FET) 대신에 사용한 것으로 전압상태(Voltage-state)를 로직레벨로 사용하는 소위 상보형 금속 산화막 반도체 형태의 단전자 트랜지스터 논리소자(CMOS-type SET Logic device)가 대표적이다. The present invention relates to a single electron tunneling inverter circuit and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a single electron tunneling inverter circuit operated by one input voltage and a method of manufacturing the same.
The single-electron logic device is a conventional complementary metal oxide semiconductor (Single-Electron Transistor (SET)) capable of adding or subtracting one electron to or from a quantum dot by a coulomb blockade effect. -oxide semiconductor (CMOS) A so-called complementary metal oxide semiconductor type single-electron transistor logic element that uses a voltage-state at the logic level instead of a field-effect transistor (FET) in a logic circuit. (CMOS-type SET Logic device) is typical.
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상기한 종래의 단전자 논리소자는 구체적으로 도시되지는 않았지만 다음 세 가지의 종류로 나타낼 수 있다. 채널을 형성한 후 채널의 형태에 따라서 각각의 양자점을 이격된 위치로 두어 형성하고, 2개의 입력전압으로 출력을 도출하는 방식이나, 이 방식은 기존의 CMOS 형태와 매우 유사하며 SET의 특성인 쿨롱진동(Coulomb Oscillation)을 이용할 수 있으나 직접도면에서 적합하지 않은 방식이다. 다른 소자의 형태는 기존의 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET) 위에 절연 산화막을 적층하고 채널층에 양자점을 형성하기 위해 채널과 직교한 세선 형태의 게이트를 제작하는 이중 게이트(dual gate) 형태인데, 이러한 단전자 논리소자에서는 세선 형태의 게이트에 전압이 인가될 때 채널층에 터널링 장벽(tunneling barrier)과 양자점(Quantum dot)이 형성되어 전자의 터널링을 게이트에 인가되는 전압에 의해 제어하는 방식이다. 그러나 이 방법은 적층 공정이 매우 복잡하고 불안전하므로 제조비용이 높아지며, 많은 수의 양자점을 형성하기 위해 세선 형태의 게이트 제작시 많은 어려움이 있다는 단점이 있다. 마지막으로 양자점과 터널접합의 크기가 이미 정해져 있는 단일 양자점 형태의 SET를 이용한 논리소자이다. 그러나 이 방법은 쿨롱블락케이드의 불완전성, 작은 전압이득, co-tunneling에 의한 소비전압 증가등 논리소자로서의 기능 효율성 저하라는 단점이 있다. The conventional single-electron logic device described above may be represented by the following three types, although not specifically illustrated. After the channel is formed, each quantum dot is formed in a spaced position according to the channel shape, and the output is derived from two input voltages. Coulomb oscillation can be used but is not suitable for direct drawing. Another type of device is a dual gate type in which an insulating oxide film is stacked on a conventional metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) and a thin wire-shaped gate is formed orthogonal to the channel to form quantum dots in the channel layer. In the single-electron logic device, when a voltage is applied to a thin wire type gate, a tunneling barrier and a quantum dot are formed in a channel layer to control tunneling of electrons by a voltage applied to the gate. However, this method has a disadvantage that the manufacturing process is high because the lamination process is very complicated and unstable, and there are many difficulties in manufacturing a thin wire gate to form a large number of quantum dots. Lastly, it is a logic device using SET in the form of a single quantum dot in which the size of the quantum dot and the tunnel junction is already determined. However, this method has the disadvantage of degrading the functional efficiency as a logic device such as incomplete coulomb blockade, small voltage gain, and increased voltage consumption by co-tunneling.
본 발명의 목적은 전자빔 식각을 통하여 측면게이트 및 출력단 부분을 동일한 평면상에 동시에 형성함으로써 하나의 입력전압을 이용하여 2개의 단전자 트렌지스터를 구동시킬 수 있는 단전자 터널링 인버터 회로 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
단전자 논리회로의 기능성을 향상시키고, 저소비전력, 공정의 단순화 및 공정 시간의 단축을 이룰 수 있고, 하나의 입력전압을 이용하여 2개의 SET를 구동시켜 소자 집적도를 향상시켜 제조비용을 감소시킬 수 있는 단전자 터널링 인버터 회로 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
전자빔 리소그래피에 의해 형성된 패턴을 이용하여 양자점의 위상을 조절할 수 있는 측면게이트(Side-gate)를 가진 2개의 SET로 기본적인 인버터 논리회로 구성이 가능하다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a single electron tunneling inverter circuit capable of driving two single electron transistors using one input voltage by simultaneously forming side gates and an output end portion on the same plane through electron beam etching, and a method of manufacturing the same. It is.
It can improve the functionality of single-electron logic circuits, achieve low power consumption, simplify the process and shorten the process time, and drive two sets using one input voltage to improve device integration and reduce manufacturing costs. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a single-electron tunneling inverter circuit.
The basic inverter logic circuit can be configured by two sets having side gates that can control the phase of the quantum dots by using a pattern formed by electron beam lithography.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 자세히 설명한다.
본 발명에 따른 단전자 터널링 인버터 회로의 제작 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 단전자 터널링 인버터 회로에서 제 1실리콘층과 제 1산화막층 및 제 2실리콘층으로 이루어진 기판을 나타낸 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 제 1실리콘층(10)과 제 1산화막층(11) 및 제 2실리콘층(12)으로 이루어진 SOI기판을 준비한다. 이때 제 2실리콘층(12)은 반도체층으로 소오스, 드레인, 출력단자가 형성된다.
도 2a는 본 발명에 따른 단전자 터널링 인버터 회로에서 제 2실리콘층을 식각한 상태를 나타낸 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 A-A의 단면도이다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 제 2실리콘층(12)을 소오스(22), 드레인(20), 측면게이트(24) 및 출력단자(26)가 형성되도록 식각하여 액티브 영역을 형성한다. 이때 액티브 영역은 포토리소그래피(Photo-Lithography) 또는 반응성 이온식각(RIE)으로 형성된다.
측면 게이트(24)는 양자점과 동일한 평면에 인접하게 형성되어 단전자 트랜지스터의 쿨롱 진동(Coulomb Oscillation)의 위상을 변화시킨다. 이때 측면 게이트(24)는 적어도 한 개 형성되는 바, 본 실시예에서는 측면 게이트(24)를 두 개 형성한다.
출력단자(26)는 단전자 트랜지스터 간의 출력전압을 관측할 수 있도록 형성된다.
도 3은 본 발명에 따른 단전자 터널링 인버터 회로에서 양자점, 터널링 접합부 및 출력단을 동시에 형성한 상태를 나타낸 사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 액티브 영역은 전자빔 리소그래피를 이용하여 패턴을 형성한 후 식각하여 양자점(32), 터널링 접합부(34), 출력단자(26) 및 측면게이트(24)가 동시에 형성된다. 이때 양자점(32)은 소오스(22)와 드레인(20) 사이에 2개가 형성된다. 바람직하게 각 양자점의 선폭은 10nm 미만이고, 터널링 접합부(34)의 선폭은 5nm미만으로 형성하여 향상된 쿨롱블락케이드(Coulomb Blockade)현상이 발생하게 한다. 또한 각 터널링 접합부(34) 사이의 출력단(36) 길이는 바람직하게 100nm로 형성한다. 또한 각 측면게이트(24)는 각 양자점의 양쪽 끝부분에 형성하며 각각의 측면게이트(24) 간의 거리는 100nm 이상으로 형성된다.
도 4a는 본 발명에 따른 단전자 터널링 인버터 회로에서 제 2산화막을 형성한 상태를 나타낸 사시도이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 B-B의 단면도이다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 식각된 액티브 영역의 상면 전체에 실리콘 산화막으로 이루어진 제 2산화막(40)을 형성한다. 바람직하게 제 2산화막(40)은 열산화 공정을 이용하여 기판 전체에 5nm ~ 10nm의 두께로 형성된다. 이때 열산화 공정을 통해서 제 2산화막(40)이 형성되면서 양자점(32)의 크기는 더욱 줄어들게 된다.
도 5a는 본 발명에 따른 단전자 터널링 인버터 회로에서 폴리게이트를 형성한 상태를 나타낸 사시도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 C-C의 단면도이다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 기판 전면에 폴리실리콘을 이용하여 폴리게이트(50)를 형성한다. 폴리실리콘으로 포토리소그래피를 이용하여 채널로 쓰이게 될 양자점(32), 터널링 접합부(34), 출력단(36)의 상부에 폴리게이트(50)를 형성한다. 폴리게이트(50)는 양자점(32)에 인접하게 위치하고 각 양자점을 통해 흐르는 전류를 제어한다. 바람직하게 폴리실리콘은 저압화학기상증착으로 50nm 내지 150nm의 두께로 폴리게이트(50)가 형성된다.
폴리게이트(50)의 양측 채널 영역으로 이온주입하여 도핑함으로써 소오스(22)와 드레인(20)을 형성하고, 측면게이트(24)와 출력단자(26)에도 이온주입하여 도핑함으로써 전극으로 사용이 가능하도록 한다. 또한 폴리게이트(50)도 이온주입공정으로 도핑된다.
이온주입 도핑 후 제 2산화막(40)에 포토레지스트 패턴을 형성한다.
도 6은 본 발명에 따른 단전자 터널링 인버터 회로에서 제 2산화막층 및 폴리게이트를 식각한 상태를 나타낸 사시도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 소오스(22), 드레인(20), 각 측면게이트(24) 및 출력단자(26)의 일부가 노출되도록 포토리소그래피를 이용하여 제 2산화막(40)을 식각하여 각각의 콘텍홀을 형성한다. 이때 바람직하게는 습식식각으로 제 2산화막(40)을 식각한다. 또한 폴리게이트(50)에는 제 2산화막(40)이 존재하지 않으나 금속막을 증착시키기 위해서 폴리게이트(50)의 상부 일부를 식각하여 콘택홀을 형성한다.
도 7a는 본 발명에 따른 단전자 터널링 인버터 회로에서 금속막을 증착하여 패드를 형성한 상태를 나타낸 사시도이고, 도 7b는 도 7a에 도시된 D-D의 단면도이다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 식각된 폴리게이트(50), 두 개의 측면게이트(24), 출력단자(26), 소오스(22) 및 드레인(20)의 상부에 콘텍홀이 매립되도록 금속막(70)을 증착시킨다.
증착된 금속막(70)은 포토레지스트 패턴과 함께 제거되어 소오스단자, 드레인단자, 출력단자(26), 측면게이트(24) 및 폴리게이트(50)의 패드가 동시에 형성된다. 본 발명에서의 금속막(70)과 포토래지스트 패턴의 제거방법은 당업자에게 공지된 방법이므로 그 자세한 설명은 생략한다.
제 2산화막(40)은 열산화 공정으로 5nm ~ 10nm의 두께로 형성되고, 폴리게이트(50)는 50nm ~ 150nm의 두께로 형성되고, 금속막(70)의 두께는 열증착 공정으로 200nm ~ 500nm의 두께로 형성된다.
즉, 상기에서 설명된 바와 같이 제조된 단전자 터널링 인버터 회로는 전자빔 리소그래피에 의해 2개의 단전자 트랜지스터를 형성하고, 2개의 단전자 트랜지스터와 출력전압을 측정하는 단자를 동일한 평면에 동시에 제작하므로 직접도를 향상시킨다.
발명의 실시예들에 따라, 전자빔 리소그래피를 이용하여 각각의 양자점(32), 양자점(32)의 위상을 변화시키는 측면게이트(24) 및 출력단자(26)를 동시에 형성한다.
본 발명에 따른 폴리게이트(50)는 입력단자로서 각각의 단전자 트랜지스터에 동일한 전압을 인가해 준다. 한쪽의 단전자 트랜지스터에는 측면게이트(50)를 작동시키지 않고 다른쪽 단전자 트랜지스터(50)에는 나머지 측면게이트를 작동시켜 각각의 단전자 트랜지스터 간의 쿨롱진동의 위상을 180도 변경(out-of-phase)시켜주면 논리회로는 상보(Complimentary) 형태의 단전자 터널링 인버터 논리회로가 된다. 이와 같이 상보적인 위상을 갖는 점을 이용하여 각각의 단전자 트랜지스터를 통한 쿨롱진동을 서로 교차하게 위상을 배열하고 그때 서로 교차하는 정점과 정점 사이에 입력 전압에 대한 출력 전압의 변화를 보게 되면 드레인 전류인 쿨롱 진동의 정점과 바닥이 서로 교차하여 입력 전압의 위상 또한 변하게 되므로 입력 전압의 위상과 반대가 되는 출력전압의 위상을 얻게 되어 단전자 터널링 인버터 회로의 특성을 얻게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. DETAILED DESCRIPTION In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings that describe exemplary embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Referring to the manufacturing method of the single-electron tunneling inverter circuit according to the present invention.
1 is a perspective view illustrating a substrate including a first silicon layer, a first oxide layer, and a second silicon layer in a single electron tunneling inverter circuit according to the present invention. As shown in FIG. 1, first, an SOI substrate including a
FIG. 2A is a perspective view illustrating a state in which a second silicon layer is etched in the single-electron tunneling inverter circuit according to the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view of AA shown in FIG. 2A. 2A and 2B, the
The
The
3 is a perspective view illustrating a state in which a quantum dot, a tunneling junction and an output terminal are simultaneously formed in a single electron tunneling inverter circuit according to the present invention. As shown in FIG. 3, the active region is formed by etching using electron beam lithography and then etched to simultaneously form the
4A is a perspective view illustrating a state in which a second oxide film is formed in the single-electron tunneling inverter circuit according to the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view of BB shown in FIG. 4A. As shown in FIGS. 4A and 4B, a
5A is a perspective view illustrating a state in which a polygate is formed in the single-electron tunneling inverter circuit according to the present invention, and FIG. 5B is a cross-sectional view of the CC illustrated in FIG. 5A. As shown in FIGS. 5A and 5B, the
After ion implantation doping, a photoresist pattern is formed on the
6 is a perspective view illustrating a state in which a second oxide layer and a poly gate are etched in a single electron tunneling inverter circuit according to the present invention. As shown in FIG. 6, the
FIG. 7A is a perspective view illustrating a pad formed by depositing a metal film in the single-electron tunneling inverter circuit according to the present invention, and FIG. 7B is a cross-sectional view of DD shown in FIG. 7A. As shown in FIGS. 7A and 7B, contact holes may be buried in an
The deposited
The
That is, the single-electron tunneling inverter circuit manufactured as described above forms two single-electron transistors by electron beam lithography, and simultaneously manufactures the two single-electron transistors and the terminal for measuring the output voltage on the same plane. To improve.
According to embodiments of the present invention, electron beam lithography is used to simultaneously form the
The
Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
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상기한 본 발명에 의하면, 종래와 같이 각각의 SET 게이트의 온/오프(ON/OFF)에 따른 위상변화로 인한 인버터 논리소자가 아닌 동일한 입력전압에 따른 SET의 측면게이트의 작동으로 위상차를 변화시켜 하나의 출력전압을 도출할 수 있다. 또한 기존의 CMOS 형태의 인버터가 N-MOS와 P-MOS의 두 가지 종류의 트랜지스터를 이용한 것에 비하여 동일한 트랜지스터에서 위상차만을 이용하므로 제작의 단순화와 제작시간 단축을 이룰 수 있고, 각 단전자 트랜지스터와 출력단자를 전자빔 리소그래피를 이용하여 동시에 제작하여 직접도를 향상시킬 수 있다.
또한 단전자 논리회로의 기능성을 향상시키고, 저소비전력, 공정의 단순화 및 공정 시간의 단축을 이룰 수 있고, 하나의 입력전압을 이용하여 2개의 단전자 트랜지스터를 구동시켜 소자 집적도를 향상시켜 제조비용을 감소시킬 수 있다.
또한 전자빔 리소그래피에 의해 형성된 패턴을 이용하여 양자점의 위상을 조절할 수 있는 측면게이트를 가진 2개의 단전자 트랜지스터로 기본적인 인버터 논리회로 구성이 가능하다. According to the present invention as described above, by changing the phase difference by the operation of the side gate of the SET according to the same input voltage, not the inverter logic element due to the phase change according to the ON / OFF of each SET gate as in the prior art One output voltage can be derived. In addition, compared to the conventional CMOS type inverter using two types of transistors, N-MOS and P-MOS, only the phase difference is used in the same transistor, thereby simplifying the manufacturing and shortening the manufacturing time. Terminals can be fabricated simultaneously using electron beam lithography to improve directness.
In addition, it can improve the functionality of single-electron logic circuits, achieve low power consumption, simplify the process, and shorten the process time, and drive two single-electron transistors using one input voltage to improve device integration and improve manufacturing costs. Can be reduced.
In addition, a basic inverter logic circuit can be configured by two single-electron transistors having side gates that can control the phase of a quantum dot using a pattern formed by electron beam lithography.
또한 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다. In addition, the present invention is not limited to the above embodiments and can be carried out in various modifications without departing from the technical gist of the present invention.
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