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Mapping charge transfers between quantum levels using noncontact atomic force microscopy

机译：使用非接触原子力显微镜在量子能级之间映射电荷转移

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摘要

We demonstrate the possibility to map nanoscale charge transfers between quantum electronic levels at room temperature, using noncontact atomic force microscopy and Kelvin force microscopy in a regime of weak electromechanical coupling. A two-level system is studied, consisting of degenerately doped silicon nanocrys-tals on silicon substrates, with size in the 2-50 nm range, in which the energy spacing is tuned by the nanocrystal quantum confinement over a ≈1 eV range. The nanocrystal ionization is found to follow an energy compensation mechanism driven by quantum confinement, in quantitative agreement with parametrized tight-binding calculations of its band structure.
机译：我们证明了在室温下，在非机电耦合机制中使用非接触原子力显微镜和开尔文力显微镜，可以在量子电子能级之间绘制纳米级电荷转移的可能性。研究了一种两级系统，该系统由硅衬底上的简并掺杂的硅纳米晶组成，尺寸在2-50 nm范围内，其中能量间距通过纳米晶体量子约束在≈1eV范围内调整。发现纳米晶体电离遵循由量子约束驱动的能量补偿机制，并与参数化的能带结构的紧密结合计算定量一致。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2010年第7期|p.073302.1-073302.4|共4页
  • 作者

    L. Borowik; K. Kusiaku; D. Deresmes; D. Theron; H. Diesinger; T. Melin; T. Nguyen-Tran; P. Roca i Cabarrocas;

  • 作者单位

    Institut d'Electronique de Microelectronique et de Nanotechnologie, CNRS-UMR 8520, Avenue Poincare, RP 60069, 59652 Villeneuve d'Ascq Cedex, France;

    rnInstitut d'Electronique de Microelectronique et de Nanotechnologie, CNRS-UMR 8520, Avenue Poincare, RP 60069, 59652 Villeneuve d'Ascq Cedex, France;

    rnInstitut d'Electronique de Microelectronique et de Nanotechnologie, CNRS-UMR 8520, Avenue Poincare, RP 60069, 59652 Villeneuve d'Ascq Cedex, France;

    rnInstitut d'Electronique de Microelectronique et de Nanotechnologie, CNRS-UMR 8520, Avenue Poincare, RP 60069, 59652 Villeneuve d'Ascq Cedex, France;

    rnInstitut d'Electronique de Microelectronique et de Nanotechnologie, CNRS-UMR 8520, Avenue Poincare, RP 60069, 59652 Villeneuve d'Ascq Cedex, France;

    rnInstitut d'Electronique de Microelectronique et de Nanotechnologie, CNRS-UMR 8520, Avenue Poincare, RP 60069, 59652 Villeneuve d'Ascq Cedex, France;

    rnLaboratoire de Physique des Interfaces et des Couches Minces, CNRS-UMR 7647, Ecole Polvtechnique, 91128 Palaiseau Cedex, France;

    Laboratoire de Physique des Interfaces et des Couches Minces, CNRS-UMR 7647, Ecole Polvtechnique, 91128 Palaiseau Cedex, France;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    electronic structure of nanoscale materials: clusters, nanoparticles, nanotubes, and nanocrystals; atomic force microscopes; quantum dots;

    机译：纳米级材料的电子结构：簇;纳米颗粒;纳米管和纳米晶体;原子力显微镜量子点;

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