[實用新型]基于零維歐姆接觸的硅基納米線量子點的裝置

有效

• 申請號: 201822277952.4
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN209522573U
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 李海歐;李炎;劉赫;曹剛;郭光燦;郭國平
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: B82B3/00
• 分類號: B82B3/00;B81C1/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李坤

1.一種基于零維歐姆接觸的硅基納米線量子點的裝置，其特征在于，包括：

硅基納米線基片結構，自下而上順次包括：非摻雜硅襯底(100)、硅緩沖層(101)、鍺層(102)、硅包覆層(103)和二氧化硅層(104)；所述鍺層(102)中還包括量子點(601)；所述鍺層(102)、硅包覆層(103)和二氧化硅層(104)形成凸起結構作為硅基納米線；

量子點電極結構，包括：

源電極(401)和漏電極(402)，分別置于所述硅基納米線結構的兩端，且與所述硅基納米線結構零維接觸；

絕緣層(201)，制備于所述硅基納米線基片結構的所述二氧化硅層(104)上；

頂柵極電極(501)，生長于所述絕緣層(201)上；所述絕緣層(201)隔絕所述頂柵極電極(501)與源電極(401)和漏電極(402)；所述頂柵極電極(501)用于調節載流子在量子點電極結構中的狀態。

2.根據權利要求1所述的基于零維歐姆接觸的硅基納米線量子點的裝置，其特征在于，

納米線鍺內核層(105)，在所述鍺層(102)中部位置形成的凸起；

納米線硅包覆層(106)，在所述硅包覆層(103)中部位置形成的凸起；

納米線二氧化硅保護層(107)，在所述二氧化硅層(104)中部位置形成的凸起。

3.根據權利要求1所述的基于零維歐姆接觸的硅基納米線量子點的裝置，其特征在于，還包括測量電路，用于調節源電極(401)、漏電極(402)和頂柵極電極(501)的電壓，以調控載流子在量子點(601)與漏電極(402)和源電極(401)之間的隧穿，所述測量電路包括：

偏置電壓，施加于所述源電極(401)上；

柵極電壓，施加于所述頂柵極電極(501)上，用于調節載流子在量子點(601)與漏電極(402)和源電極(401)之間的運輸狀態；

數字萬用表，施加于所述漏電極(402)上，用于測量載流子與漏電極(402)和源電極(401)之間的運輸電流。

4.根據權利要求1所述的基于零維歐姆接觸的硅基納米線量子點的裝置，其特征在于，還包括：電極標記電路，所述電極標記電路包括：

小號標記電極(304)，用于精確定位所述硅基納米線位置，并校準和套刻所述源電極(401)、所述漏電極(402)和所述頂柵極電極(501)；

大號標記電極(303)，用于校準和套刻所述小號標記電極(304)；

柵極大電極(701)，用于連接所述頂柵極電極(501)；

源大電極(301)，通過條帶狀電極與所述源電極(401)相連，用于連接所述源電極(401)；

漏大電極(302)，通過條帶狀電極與所述漏電極(402)相連，用于連接所述漏電極(402)。

5.根據權利要求4所述的基于零維歐姆接觸的硅基納米線量子點的裝置，其特征在于，

所述大號標記電極(303)包括：一個大號斜交叉電極組，所述大號斜交叉電極組寬度為10μm、長度為100μm；所述大號斜交叉電極組包括四個大號斜交叉電極；

所述小號標記電極(304)包括：多個小號斜交叉電極組，所述小號斜交叉電極組寬度為10nm、長度為100nm；所述小號斜交叉電極組包括四個小號斜交叉電極。

6.根據權利要求4所述的基于零維歐姆接觸的硅基納米線量子點的裝置，其特征在于，所述源大電極(301)、漏大電極(302)和柵極大電極(701)為方片狀電極；所述源大電極(301)和漏大電極(302)和柵極大電極(701)的材料為鈦/金，厚度為5nm/45nm。

7.根據權利要求1所述的基于零維歐姆接觸的硅基納米線量子點的裝置，其特征在于，所述源電極(401)、漏電極(402)和頂柵極電極(501)的材料為鈦/鈀，厚度為3nm/25nm。