[實用新型]自組織鍺硅納米晶基片、柵極電控量子點結構

有效

• 申請號: 201920281024.7
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN209675289U
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 李海歐;李炎;胡蕾琪;劉赫;郭光燦;郭國平
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/16;H01L29/66;H01L29/739
• 代理公司: 11021 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李坤<國際申請>=<國際公布>=<進入國

1.一種自組織鍺硅納米晶基片，其特征在于，其由下至上依次生長：非摻雜硅襯底、硅緩沖層、鍺層、硅包覆層以及二氧化硅層；

其中，所述自組織鍺硅納米晶基片上利用分子外延生長技術，使所述鍺層、所述硅包覆層和所述二氧化硅層的中部均向上凸起，形成自組織硅鍺納米晶結構，包括：

鍺層向上凸起形成的納米晶鍺內核層；

硅包覆層向上凸起形成的納米晶硅蓋帽層；以及

二氧化硅層向上凸起形成的納米晶二氧化硅保護層。

2.一種自組織鍺硅納米晶柵極電控量子點結構，其特征在于，包括：

如權利要求1所述的自組織鍺硅納米晶基片；

電極結構，包括：

源電極層和漏電極層，形成于所述二氧化硅層的上表面，頂端通過所述納米晶二氧化硅保護層上的氫氟酸刻蝕窗口分別與所述納米晶硅蓋帽層的兩側連接；

絕緣層，形成于所述源電極層和所述漏電極層的上表面，且將所述納米晶二氧化硅保護層的頂部覆蓋；以及

頂柵極層，形成于所述絕緣層的上表面；

其中，所述源電極層、漏電極層、絕緣層和頂柵極層形成電控量子點結構；以及

測量電路，與所述電極結構連接，用于測量和調節空穴在所述電控量子點結構與漏電極層和源電極層之間的輸運狀態。

3.根據權利要求2所述的自組織鍺硅納米晶柵極電控量子點結構，其特征在于，所述電極結構還包括：設置于所述自組織鍺硅納米晶基片上的N組柵極電極和N組源漏電極，N≥1；

其中，N組所述柵極電極和N組所述源漏電極均設置于所述二氧化硅層上；

N組所述柵極電極與所述頂柵極層電連接；

N組所述源漏電極包括：源電極和漏電極，其分別與所述源電極層和所述漏電極層電連接，每組所述源電極和所述漏電極分別設置在一組所述柵極電極的兩側。

4.根據權利要求3所述的自組織鍺硅納米晶柵極電控量子點結構，其特征在于，所述源漏電極和所述柵極電極均為正方形電極，其通過條帶狀電極分別與、所述源電極層、所述漏電極層和所述頂柵極層電連接，并分別通過引線將電信號引出。

5.根據權利要求3所述的自組織鍺硅納米晶柵極電控量子點結構，其特征在于，所述電極結構還包括：形成于所述二氧化硅層上的第一標記和第二標記；

其中，所述第一標記設置于柵極電極（600）的內側，用于校準和套刻所述柵極電極和所述第二標記；

所述第二標記設置于所述第一標記的內側，用于定位所述自組織硅鍺納米晶結構的位置，并校準和套刻所述源電極層、所述漏電極層和所述頂柵極層。

6.根據權利要求5所述的自組織鍺硅納米晶柵極電控量子點結構，其特征在于，其中：N＝4，四組所述柵極電極分別位于正方形四條邊的中點。

7.根據權利要求6所述的自組織鍺硅納米晶柵極電控量子點結構，其特征在于，其中：所述第一標記和所述第二標記均包括：位于正方形四個頂點的四個斜交叉線段，所述柵極電極、所述第一標記和所述第二標記圍成的正方形的邊長依次減小，且該三個正方形同心套設設置。

8.根據權利要求7所述的自組織鍺硅納米晶柵極電控量子點結構，其特征在于，其中，所述第一標記的所述斜交叉線段中任意一條線段的寬度為10μm、長度為100μm，所述第二標記的所述斜交叉線段中任意一條線段的寬度為10nm、長度為100nm。