我们介绍了一种电隔离的“浮动”双层 GaAs 量子阱 (QW) 设计,其中施加可控且高度可重复的大栅极电压会诱导电荷,这些电荷在移除栅极电压后仍被捕获在双层中。在较小的栅极电压下,双层通过厚绝缘屏障与外部电极完全电隔离。这种设计允许完全控制两个耦合的 2D 电子系统的总密度和差分密度。浮动双层设计提供了一种独特的方法来研究无法通过简单的传输测量进行研究的系统。它还提供了测量层间电荷转移的能力,即使 2D 系统的平面电阻率不同。我们测量了 QW 双层的电容和层间隧穿光谱,并独立控制顶层和底层电子密度。我们的测量显示,在 v T ¼ 1 时,层间隧穿电流大大增强,这是强层间关联双层系统激子凝聚的标志。由于各个层的密度完全可调,浮动双层 QW 系统提供了一个多功能平台来获取有关电子双层系统中量子相的先前无法获得的信息。
作为当前项目省电探索的一部分,研究了光耦合器的替代品用于电流隔离。项目使用了大约 75 个电流隔离器,工作条件为 DC 至 1.2 Mbps。如果使用光隔离器,功耗将超过 10 瓦,还可能导致辐射引起的性能下降 [1]。为了降低功耗,对来自三家不同制造商的非光隔离器进行了评估。这种省电方式将使隔离器的总功耗从大约 10 瓦降低到不到 2 瓦。该项目的辐射要求规定,所选部件在 LET 低于 60 MeV·cm 2 /mg 时不得出现破坏性的单粒子闩锁 (SEL) 等破坏性单粒子。因此,它们最初在 NRL 的脉冲激光 SEE 测试设备上进行了破坏性 SEE 筛查。同时,还对部件进行了单粒子翻转 (SEU) 测试。经测试的三个部件中,有一个部件对 SEL 免疫,SEU 很少。该部件的重离子测试在加州大学劳伦斯伯克利分校实验室 (LBL) 88 英寸回旋加速器上进行,并证实了脉冲激光测试结果。最后,还在 NRL 的 Co 60 室中使用伽马射线对这些部件进行了总电离剂量 (TID) 测试,结果发现其可承受 50 krad(Si) 的辐射。