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De Franceschi, Silvano (19..-)

Overview
Works: 14 works in 15 publications in 2 languages and 20 library holdings
Roles: Thesis advisor, Other, Opponent, Author, dgs
Publication Timeline
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Most widely held works by Silvano De Franceschi
Electrically driven electron spin resonance mediated by spin-valley-orbit coupling in a silicon quantum dot by Andrea Corna( )

1 edition published in 2018 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Transport électronique et dispositifs fonctionnels dans les nanofils de silicium by Massimo Mongillo( Book )

2 editions published in 2010 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

My thesis is devoted to the study of transport properties of Silicon Nanowires obtained by a bottom-up approach. The choice for the material system has been limited to undoped SiNWs because they are considered as the ultimate choice for ultrascaled electronic devices. For these systems, the problem of an effective carrier injection in the semiconductor is particularly important. The mechanism of carrier injection in Gate-All-Around Schottky barrier transistors was studied by temperature dependent measurements. Multiple gates are used to discriminate between different device switching mechanisms occurring either at the source and drain contacts, or at the level of the silicon channel. The gating scheme has proved be effective in suppressing the Schottky barrier enabling carrier injection at low temperature. Moreover, different electronic functionalities like p-n junctions and logic gates can be successfully implemented in such devices without the need of doping. I will describe a novel technique for the fabrication of metal silicide contacts to individual silicon nanowires based on an electrically-controlled Joule annealing process. This has enabled the realization of silicide-silicon-silicide tunnel junctions with silicon channel lengths down to 8nm. The silicidation of silicon nanowires by Nickel and Platinum could be observed in-situ and in real time by performing the experiments of Joule assisted silicidation in the chamber of a Scanning Electron Microscope. Lastly, signatures of resonant tunneling through an isolated Platinum Silicide cluster were detected in a Silicon tunnel junction. Tunneling spectroscopy in a magnetic field revealed the Zeeman splitting of the ground and the excited states
Fast and pure by Silvano De Franceschi( )

1 edition published in 2017 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Contrôle d'électrons et de dopants uniques dans des transistors silicium by Benoit Voisin( )

1 edition published in 2013 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Les récents progrès de fabrication des transistors en silicium-sur-isolant concernent la réduction de leurs dimensions, qui atteignent désormais quelques dizaines de nanomètres, et l'amélioration des contacts. Cela permet l'étude des premiers électrons du canal à basse température. Ceux-ci sont confinés dans les coins du nanofil, où le champ électrique est le plus intense. La dégénérescence de vallée du silicium est alors levée, donnant lieu à un singulet comme état à deux électrons de plus basse énergie en champ magnétique nul. La proximité de contacts quasi-métalliques permet l'étude des interactions entre ces électrons confinés et les électrons de la bande de conduction des contacts à travers l'effet Kondo et le Fermi-edge singularity.D'autre part les dopants, ingrédients essentiels de la fabrication de ces transistors, offrent naturellement une levée de dégénérescence de vallée de par leur fort potentiel de confinement. En variant le champ électrique transverse, nous étudions l'influence de l'environnement complexe sur l'ionisation d'un dopant selon sa position dans le canal. Nous avons ensuite réalisé le premier transistor à atomes couplés, où le transport est contrôlé par l'alignement des niveaux de deux atomes en série, facilitant la spectroscopie: nous mesurons une séparation entre les deux premiers états d'un dopant de l'ordre de 10 meV, un ordre de grandeur plus grand que celle des premiers électrons de la bande de conduction. Cette séparation permet de manipuler les états électroniques dans le régime de la dizaine de gigahertz. Une expérience d'interférométrie à un électron entre deux dopants est réalisée, ouvrant la voie vers des manipulations cohérentes dans des systèmes à dopants uniques
Hole quantum spintronics in strained germanium heterostructures by Patrick Torresani( )

1 edition published in 2017 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

This thesis focuses on low temperature experiments in germaniumbased heterostructure in the scope of quantumspintronic. First, theoretical advantages of Ge for quantum spintronic are detailed, specifically the low hyperfine interaction and strong spin orbit coupling expected in Ge. In a second chapter, the theory behind quantum dots and double dots systems is explained, focusing on the aspects necessary to understand the experiments described thereafter, that is to say charging effects in quantum dots and double dots and Pauli spin blockade. The third chapter focuses on spin orbit interaction. Its origin and its effect on energy band diagrams are detailed. This chapter then focuses on consequences of the spin orbit interaction specific to two dimensional germaniumheterostructure, that is to say Rashba spin orbit interaction, D'Yakonov Perel spin relaxation mechanism and weak antilocalization.In the fourth chapter are depicted experiments in Ge/Si core shell nanowires. In these nanowire, a quantumdot formnaturally due to contact Schottky barriers and is studied. By the use of electrostatic gates, a double dot system is formed and Pauli spin blockade is revealed.The fifth chapter reports magneto-transport measurements of a two-dimensional holegas in a strained Ge/SiGe heterostructure with the quantum well laying at the surface, revealing weak antilocalization. By fitting quantumcorrection to magneto-conductivity characteristic transport times and spin splitting energy of 2D holes are extracted. Additionally, suppression of weak antilocalization by amagnetic field parallel to the quantum well is reported and this effect is attributed to surface roughness and virtual occupation of unoccupied subbands.Finally, chapter number six reportsmeasurements of quantization of conductance in strained Ge/SiGe heterostructure with a buried quantumwell. First the heterostructure is characterized by means ofmagneto-conductance measurements in a Hall bar device. Then another device engineered specifically as a quantum point contact is measured and displays steps of conductance. Magnetic field dependance of these steps is measured and an estimation of the g-factor for heavy holes in germanium is extracted
Supraconductivité et localisation dans des nanofils unidimensionnels d'InSb et d'InAs by Juan Carlos Estrada Saldaña( )

1 edition published in 2017 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Dans ma thèse, j'ai étudié le transport électronique quantique dans des nanofils semiconducteurs couplés aux supraconducteurs, avec le but de comprendre les conditions nécessaires pour observer des états liés de Majorana. De manière inattendue, au cours de mes expériences j'ai trouvé des exemples notables de l'omniprésence de la localisation spatiale des électrons dans des nanofils apparemment balistiques et unidimensionnels (1D). Ses effets peuvent imiter des signatures d'unidimensionnalité, d'hélicité et des états liés de Majorana, jetant un doute sur leur interprétation.La conductance d'un nanofil 1D est quantifiée et censée montrer des plateaux a des multiples entiers du quantum de conductance. Curieusement, le transport dans un nanofil d'InAs qui hébergeait une boite quantique à un seul niveau a montré qu'il pouvait répliquer les deux premiers plateaux résolus en spin. Une mesure du courant Josephson sous un champ magnétique a révélé les transitions d'état fondamental d'un électron qui occupait ce niveau et confirmé sa nature localisé.Dans le régime hélicoïdal, une chute de la conductance est prédite au milieu de chaque plateau de conductance. De façon étonnante, des dispositifs à base de nanofils uniques d'InSb hébergeant une boite quantique qui conduisait en parallèle avec le canal 1D ont reproduit la même signature.Enfin, la présence des états liés de Majorana, devrait être décelée par un pic à tension de biais nul (ZBP) lors d'une spectroscopie tunnel. Dans un des échantillons à deux canaux mentionnés précédemment, lorsque le canal unidimensionnel était fermé, un ZBP a émergé dans le gap supraconducteur sous un champ magnétique parallèle au nanofil. Ce ZBP a été attribué aux états liés d'Andreev de la boite quantique. Dans une expérience différente faite avec une jonction Josephson à base d'un nanofil d'InAs hébergeant une boite quantique, un ZBP relié au courant Josephson est apparu dans le gap supraconducteur comme le résultat d'une transition de l'état fondamental singlet de la boite quantique vers un état doublet.Malgré la localisation, il a été possible d'extraire des informations significatives sur le régime 1D. Le rôle des grilles a été majeur dans la détermination des dégénérescences sous un champ magnétique des sous-bandes d'un nanofil d'InSb présentant deux canaux de conduction en parallèle. En jouant avec leurs tensions de seuil, effets orbitaux, et facteurs gyromagnétiques, la tension de grille pouvait changer les énergies des sous-bandes appartenant à chaque canal, de manière à les verrouiller ensemble. Grace à ce mécanisme, il a été possible d'observer un plateau à 2e^2/h jusque à de forts champ magnétiques sans aucune apparition d'un plateau à 1e^2/h. La possible existence des deux fils quantiques dans un seul nanofil ouvre la voie à l'observation des états hélicoïdaux et des états liés de Majorana de nature fractionnel.Dans l'ensemble, ces résultats pointent vers la nécessité d'une meilleure compréhension de la physique des dispositifs à base de nanofils d'InAs et d'InSb. Des études supplémentaires dans l'état supraconducteur et normal doivent être réalisées sur des dispositifs plus simples avec un faible nombre de grilles, avant de faire l'étude et manipulations des états liés de Majorana dans des systèmes plus complexes, dont les signatures de localisation pourraient être mieux cachées. Ces résultats originaux vont être publiés dans les mois qui suivent dans quatre articles différents
Hétérostructures de silicium-germanium à dimensionnalité réduite pour la spintronique quantique by Raisei Mizokuchi( )

1 edition published in 2018 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

L'intégration à large échelles de bits quantiques (qubits) nécessite le développement de systèmes quantiques à deux niveaux à l'état solide comme par exemple des spins électroniques confinés dans des boîtes quantiques ou des fermions de Majorana dans des nanofils semiconducteurs.Les trous confinés à une ou deux dimensions dans des hétérostructures à base de germanium sont de bons candidats pour de tels qubits parce qu'ils offrent i) une forte interaction spin-orbite (SOI) conduisant à des facteurs de Landé relativement grands, ii) un couplage hyperfin réduit laissant entrevoir un long de temps de cohérence de spin et iii) des masses efficaces relativement faibles favorisant le confinement quantique. Au cours de cette thèse, j'ai étudié le transport de trous dans des systèmes unidimensionnels et bidimensionnels faits à partir d'hétérostructures Ge/Si_0.2Ge_0.8 à contrainte compressive. Une partie importante de mon travail de recherche a été consacrée au développement de techniques de fabrication pour ces dispositifs semi-conducteurs. J'ai débuté par la fabrication de dispositifs de type "barre de Hall" à partir d'hétérostructures Ge/SiGe non dopées.J'ai étudié deux types d' hétérostructures contenants un puits quantique de Ge contraint: l'une où le puits de Ge est à la surface de la structure donc facilement accessible aux contacts métalliques, et l'autre où le puitsest enterré à 70nm sous la surface permettant d'avoir une mobilité élevée.Les propriétés électroniques du gaz de trou bidimensionnel confiné dans lepuits de Ge ont été étudiées à travers des mesures de magnéto-transportjusqu'à 0,3 K. Pour le puits enterré, mes mesures ont révélé un caractère dominant de trou lourd, ce qui est attendu dans le cas d'une contrainte compressive en combinaison avec un confinement bidimensionnel. Les dispositifs avec un puits de Ge superficiel ont montré un transport diffusif et un effet d'anti-localisation faible, ce qui est dû à l'interférence quantique de differents chemins de diffusion en présence du SOI. Le fait que le puits de Ge soit situé à la surface permet des champs électriques perpendiculaires relativement grands et, par conséquent, un plus fort SOI de type Rashba. J'ai été en mesure d'estimer l'énergie caractéristique du SOI en obtenant une valeur d'environ 1 meV. Pour la réalisation de nano-dispositifs quantiques,j'ai utilisé l' hétérostructure avec un puits de Ge enterré où la mobilité des trous se rapproche de 2 × 105 cm2/Vs. En utilisant la lithographie par faisceau d'électrons, des grilles métalliques à l'échelle nanométrique ont été définies sur la surface de l'échantillon afin de créer des constrictions unidimensionnelles dans le gaz de trous bidimensionnel. J'ai ainsi réussi à observer la quantification de la conductance dans des fils quantiques d'une longueur allant jusqu'à ~ 600 nm. Dans ces fils, j'ai étudié l'effet Zeeman sur les sous-bandes unidimensionnelles. J'ai trouvé des grands facteurs g pour le champ magnétique perpendiculaire, et des petits facteurs g dans le plan. Cette forte anisotropie indique un caractère de trou lourd prédominant,ce qui est attendu dans le cas d'un confinement dominant dans la direction perpendiculaire. Les grands facteurs g et le caractère unidimensionnel balistique sont des propriétés favorables à la réalisation de fermions de Majorana. Enfin, j'ai commencé à explorer le potentiel des hétérostructures à base de Ge pour la réalisation de dispositifs à points quantiques, en visant des applications en calcul quantique à base de spin. Au cours des derniers mois, j'ai pu observer des signes évidents de transport à un seul trou, posant ainsi les bases pour des études plus approfondies sur les points quantiques des trous
Charge localization and reentrant superconductivity in a quasi-ballistic InAs nanowire coupled to superconductors( )

1 edition published in 2019 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Réflectométrie de grille comme outil de lecture et de spectroscopie pour les qubits de spin en silicium by Rami Ezzouch( )

1 edition published in 2021 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

En raison de la fidélité croissante des grilles et de la transférabilité potentielle à la technologie CMOS industrielle, les qubits de spin en silicium sont devenus une option incontournable dans la course pour le calcul quantique. Cependant, les qubits de spin de trous dans le silicium reste une plate-forme d'hébergement à peine explorée par rapport à leurs homologues d'électrons. Les spins de trous ont des propriétés intéressantes: par exemple, un fort couplage spin-orbite permet des rotations de spin cohérentes rapides en utilisant un champ électrique radiofréquence; aussi, on s'attend à de longs temps de cohérence dus à l'absence d'interaction hyperfine de contact. Dans cette thèse, nous menons des expériences sur des dispositifs à nanofils de silicium de type p pour tirer parti des propriétés mentionnés ci-dessus.Afin d'ouvrir la voie à des processeurs quantiques à grande échelle, le développement de schémas de lecture de qubit évolutifs impliquant une surcharge minimale du dispositif est une étape convaincante. Nous rapportons ici la mise en œuvre de la réflectométrie RF couplée par grille pour la lecture dispersive d'un dispositif de qubit de spin de trou entièrement fonctionnel. Nous utilisons un transistor à double grille de type p fabriqué à l'aide de la technologie silicium au standard industriel. La première grille confine un ilot quantique de trou codant le qubit de spin, la seconde un ilot auxiliaire permettant la lecture. L'état du qubit est mesuré par la réponse de phase d'un résonateur à éléments localisés à un effet tunnel interdot sélectif en spin. Le schéma de lecture de qubit démontré ne nécessite aucun couplage à un réservoir de Fermi, offrant ainsi une solution compacte et potentiellement évolutive dont le fonctionnement peut être étendu au-dessus de 1 K.Dans une architecture évolutive, chaque qubit de spin devra être finement réglé et ses conditions de fonctionnement déterminées avec précision. Dans cette perspective, les outils spectroscopiques compatibles avec une disposition évolutive des appareils sont d'une importance primordiale. Nous rapportons ici une technique de spectroscopie à deux tons donnant accès au spectre de niveau d'énergie dépendant du spin d'un double ilot quantique à trous défini dans un dispositif de silicium à grille divisée. Une première tonalité de fréquence GHz entraîne la résonance de spin dipolaire électrique activée par le couplage spin-orbite en bande de valence. Une deuxième tonalité de fréquence inférieure (≈500 MHz) permet une lecture dispersive via la réflectométrie à grille RF. Nous comparons la réponse dispersive mesurée à la réponse linéaire calculée dans un modèle Jaynes-Cummings étendu et nous obtenons des paramètres caractéristiques tels que les facteurs g et les couplages tunnel/spin-orbite pour une occupation paire et impaire
High frequency quantum noise of mesoscopic systems and current-phase relation of hybrid junctions by Julien Basset( )

1 edition published in 2011 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Josephson effect and high frequency emission in a carbon nanotube in the Kondo regime by Raphaëlle Delagrange( )

1 edition published in 2016 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

An experimental investigation of spin polarized transport in carbon nanotubes by Sangeeta Sahoo( Book )

1 edition published in 2005 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Electronics and the single atom : the invention of semiconductor transistors in the 1940s revolutionized electronic circuitry by Silvano De franceschi( )

1 edition published in 2002 in English and held by 0 WorldCat member libraries worldwide

Trasferimento intersottobanda e conduttanza differenziale negativa in pozzi quantici pseudomorfi by Silvano De Franceschi( Book )

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S De Franceschi fisiko italiano

S De Franceschi wetenschapper

Silvano De Franceschi fisico italiano

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