Reconfigurable logic devices on a single dopant atom - Operation up to a full adder by using electrical spectroscopy

ChemPhysChem

Volumn 10, Issue 1, 2009, Pages 162-173

  Klein, Michael ^a   Lansbergen, Gabriel P ^d   Mol, Jan A ^d   Rogge, Sven ^d   Levine, Raphael D ^a,c   Remacle, Francoise ^b  

^a HEBREW UNIVERSITY OF JERUSALEM   (Israel)

^b UNIVERSITY OF LIÈGE   (Belgium)

^c UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^d DELFT UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Netherlands)

Author keywords

Doping; Electrical spectroscopy; Electron transfer; Molecular devices; Single electron transistors

Indexed keywords

ADDERS; COMPUTATION THEORY; DOPING (ADDITIVES); ELECTRIC FIELD EFFECTS; ELECTRIC SWITCHES; ELECTRONIC STATES; FIELD EFFECT TRANSISTORS; LOGIC CIRCUITS; LOGIC DEVICES; SINGLE ELECTRON TRANSISTORS;

COMPUTATIONAL CALCULATIONS; CURRENT FLOWING; ELECTRICAL SPECTROSCOPY; ELECTRON TRANSFER; EXCITED ELECTRONIC STATE; LOGIC OPERATIONS; MOLECULAR DEVICE; RECONFIGURABLE LOGIC;

RECONFIGURABLE HARDWARE;

EID: 58149508535     PISSN: 14394235     EISSN: 14397641     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cphc.200800568     Document Type: Article

References (48)

1. A. P. De Silva, Nat. Mater. 2005, 4, 15.
2. R. Baron, O. Lioubashevski, E. Katz, T. Niazov, I. Willner, Angew. Chem. 2006, 118, 1602;
3. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 1572.
4. D. Margulies, G. Melman, A. Shanzer, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 4865.
5. F. M. Raymo, M. Tomasulo, Chem. Eur. J. 2006, 12, 3186.
6. I. Duchemin, N. Renaud, C. Joachim, Chem. Phys. Lett. 2008, 452, 269.
7. V. Balzani, A. Credi, M. Venturi, Molecular Devices and Machines. A Journey into the Nano World, Wiley-VCH, Weinheim, 2008.
8. Information Technology IV, Vol. 4 (Ed.: R. Waser), Wiley-VCH, Weinheim, 2008.
9. G. Periyasamy, J.-P. Collin, J. P. Sauvage, R. D. Levine, F. Remacle, Chem. Eur. J. 2009, DOI: 10.1002/chem.200802249.
10. R. Baron, A. Onopriyenko, E. Katz, O. Lioubashevski, I. Willner, W. Sheng, H. Tian, Chem. Commun. 2006, 2147.
11. D. A. Leigh, M. A. F. Morales, E. M. Perez, J. K. Y. Wong, C. G. Saiz, A. M. Z. Slawin, A. J. Carmichael, D. M. Haddleton, A. M. Brouwer, W. J. Buma, G. W. H. Wurpel, S. Leon, F. Zerbetto, Angew. Chem. 2005, 117, 3122;
12. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 3062.
13. D. Hisamoto, W. C. Lee, J. Kedzierski, H. Takeuchi, K. Asano, C. Kuo, E. Anderson, T. J. King, J. Bokor, C. M. Hu, IEEE Trans. Electron Devices 2000, 47, 2320.
14. R. Rooyackers, E. Augendre, B. Degroote, N. Collaert, A. Nackaerts, A. Dixit, T. Vandeweyer, B. Pawlak, M. Ercken, E. Kunnen, G. Dilliway, F. Leys, R. Loo, M. Jurczak, S. Biesemans, 2006 International Electron Devices Meeting (IEEE Cat No. 06CH37807C) 2006, 4 pp..
15. D. V. Averin, A. N. Korotkov, K. K. Likharev, Phys. Rev. B 1991, 44, 6199.
16. D. V. Averin, K. K. Likharev, J. Low Temp. Phys. 1986, 62, 345.
17. M. Büttiker, IBM J. Res. Dev. 1988, 32, 63.
18. N. C. van der Vaart, A. T. Johnson, L. P. Kouwenhoven, D. J. Maas, W. de Jong, M. P. de Ruyter van Steveninck, A. van der Enden, C. J. P. M. Harmans, Phys. B 1993, 189, 99.
19. L. P. Kouwenhoven, C. M. Marcus, P. L. McEuen, S. Tarucha, R. T. M. Westervelt, N. S. Wingreen in Mesoscopic Electron Transport (Eds.: L. L. Sohn, L. P. Kouwenhoven, G. Schön), Kluwer, Amsterdam, 1997.
20. Single Charge Tunneling (Eds.: H. Grabert, M. H. Devoret), Plenum, New York, 1992.
21. J. Shirakashi, K. Matsumoto, N. Miura, M. Konagai, Appl. Phys. Lett. 1998, 72, 1893.
22. Y. Ono, A. Fujiwara, K. Nishiguchi, H. Inokawa, Y. Takahashi, J. Appl. Phys. 2005, 97, 031101.
23. L. Zhuang, L. J. Guo, S. Y. Chou, Appl. Phys. Lett. 1998, 72, 1205.
24. A. E. Hanna, M. Tinkham, Phys. Rev. B 1991, 44, 5919.
25. I. O. Kulik, R. I. Shekhter, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 1975, 68, 623;
26. I. O. Kulik, R. I. Shekhter, Sov. Phys. JEPT 1975, 41, 308.
27. L. P. Kouwenhoven, D. G. Austing, S. Tarucha, Rep. Prog. Phys. 2001, 64, 701.
28. M. M. Mano, C. R. Kime, Logic and Computer Design Fundamentals, Prentice Hall, Upper Saddle River, 2000.
29. F. Remacle, S. Speiser, R. D. Levine, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 5589.
30. F. Remacle, J. R. Heath, R. D. Levine, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 5653.
31. W. J. Liang, M. P. Shores, M. Bockrath, J. R. Long, H. Park, Nature 2002, 417, 725.
32. H. Sellier, G. P. Lansbergen, J. Caro, S. Rogge, N. Collaert, I. Ferain, M. Jurczak, S. Biesemans, Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 206805.
33. R. Hanson, L. P. Kouwenhoven, J. R. Petha, S. Tarucha, L. M. K. Vandersypen, Rev. Mod. Phys. 2007, 79, 1217.
34. G. P. Lansbergen, R. Rahman, C. J. Wellard, I. Woo, J. Caro, N. Collaert, S. Biesemans, G. Klimeck, L. C. L. Hollenberg, S. Rogge, Nat. Phys. 2008, 4, 656.
35. D. N. Jamieson, C. Yang, T. Hopf, S. M. Hearne, C. I. Pakes, S. Prawer, M. Mitic, E. Gauja, S. E. Andresen, F. E. Hudson, A. S. Dzurak, R. G. Clark, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 202101.
36. F. J. Ruess, W. Pok, T. C. G. Reusch, M. J. Butcher, K. E. J. Goh, L. Oberbeck, G. Scappucci, A. R. Hamilton, M. Y. Simmons, Small 2007, 3, 563.
37. P. Wagner, C. Holm, F. Sirtl, R. Oeder, W. Zulehner in Advances in Solid State Physics (Ed.: P. Grosse), Vieweg, Braunschweig, 1984, p. 191.
38. L. E. Calvet, R. G. Wheeler, M. A. Reed, Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 096805.
39. M. Hofheinz, X. Jehl, M. Sanquer, G. Molas, M. Vinet, S. Deleonibus, Eur. Phys. J. B 2006, 54, 299.
40. G. V. Nazin, S. W. Wu, W. Ho, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 8832.
41. A. K. Ramdas, S. Rodriguez, Rep. Prog. Phys. 1981, 44, 1297.
42. M. J. Calderón, B. Koiller, X. D. Hu, S. Das Sarma, Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 096802.
43. G. Feher, Phys. Rev. 1959, 114, 1219.
44. J. R. Tucker, J. Appl. Phys. 1992, 72, 4399.
45. M. Klein, R. D. Levine, F. Remacle, J. Appl. Phys. 2008, 104, 044509.
46. G. W. Robinson, R. P. Frosch, J. Chem. Phys. 1962, 37, 1962.
47. S. De Franceschi, S. Sasaki, J. M. Elzerman, W. G. van der Wiel, S. Tarucha, L. P. Kouwenhoven, Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 878.
48. L. P. Kouwenhoven, C. M. Marcus, P. L. McEuen, S. Tarucha, R. M. Westervelt, N. S. Wingreen in Mesoscopic electron transport (Eds.: L. L. Sohn, L. P. Kouwenhoven, G. Schön), Kluwer, Amsterdam, 1997.