Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

النانوية من بوابة المعرفة الغاليوم / AlGaAs الجانبي نقاط الكم

Published: November 1, 2013 doi: 10.3791/50581
Automatic Translation
1, 1, 1
1Département de Physique, Faculté des Sciences, Université de Sherbrooke

Summary

وتعرض هذه الورقة على بروتوكول تلفيق مفصلة لبوابة المعرفة من قبل أشباه الموصلات النقاط الكمومية الجانبية على heterostructures الغاليوم. وتستخدم هذه الأجهزة النانومترية الحجم إلى اعتراض بعض الإلكترونات للاستخدام كما بت الكم في معالجة المعلومات الكمومية أو لإجراء التجارب جرحشاعثزرحشرتاد أخرى مثل قياسات تصرف متماسك.

Abstract

كمبيوتر الكم هو جهاز كمبيوتر يتكون من بت الكم (المكدسة) أن يستفيد من آثار الكم، مثل تراكب من الدول وتشابك، من أجل حل بعض المشاكل أضعافا مضاعفة أسرع من أفضل الخوارزميات المعروفة على جهاز كمبيوتر الكلاسيكية. بوابة المعرفة من نقاط الكم الوحشي على الغاليوم / AlGaAs هي واحدة من العديد من السبل لاستكشاف تنفيذ و qubit. عندما ملفقة بشكل صحيح، مثل هذا الجهاز قادر على اعتراض عدد قليل من الإلكترونات في منطقة معينة من الفضاء. ويمكن بعد ذلك للولايات تدور هذه الإلكترونات أن تستخدم لتنفيذ المنطقية 0 و 1 من بت الكم. نظرا لحجم النانومتر من هذه النقاط الكمومية، مرافق غرف الأبحاث التي تقدم المعدات المتخصصة مثل المسح الضوئي والمجاهر الإلكترونية والبريد شعاع تبخر أنها لازمة لتصنيع بهم. يجب توخي الحذر الشديد في جميع مراحل عملية التصنيع للحفاظ على نظافة سطح العينة وإلى تجنب إتلاف بوابات الهشة للهيكل. هذه الورقةويقدم البروتوكول تلفيق مفصلة من بوابة المعرفة من نقاط الكم الجانبي من الرقاقة إلى جهاز العمل. كما ناقش بإيجاز أساليب توصيف وممثل النتائج. على الرغم من أن هذه الورقة تركز على مضاعفة نقاط الكم، عملية تلفيق لا يزال هو نفسه لنقطة واحدة أو ثلاثة أو حتى صفائف من النقاط الكمومية. وعلاوة على ذلك، فإن البروتوكول يمكن تكييفها لافتعال نقاط الكم الوحشي على ركائز أخرى، مثل سي / SiGe.

Introduction

وقد وضعت الكم علم المعلومات على الكثير من الاهتمام من أي وقت مضى منذ أن تبين أن الخوارزميات الكمومية يمكن أن تستخدم في حل بعض المشاكل أضعافا مضاعفة أسرع من أفضل الخوارزميات الكلاسيكية المعروفة 1. مرشح واضح لبت الكم (و qubit) هو دوران إلكترون واحد محصورة في الكم نقطة نظرا لأنه هو نظام من مستويين. وقد اقترحت العديد من أبنية لتنفيذ نقاط الكم، بما في ذلك شبه الموصلة أسلاك 2، 3 أنابيب الكربون النانوية، نقاط الكم الذاتي تجميعها 4، وأشباه الموصلات عمودي 5 و 6 نقاط الكم الجانبي. نقاط الكم الجانبي بوابة المعرفة في الغاليوم / تم heterostructures AlGaAs ناجحة جدا بسبب تعدد استعمالاتها وعملية التصنيع الخاصة بهم هو محور هذه الورقة.

في النقاط الكمومية الجانبية، والحبس من الإلكترونات في اتجاه عمودي على سطح العينة (Z اتجاه) طو يتحقق عن طريق اختيار الركيزة المناسبة. يعرض الغاليوم / AlGaAs heterostructure التحوير مخدر غاز الإلكترون ثنائية الأبعاد (2DEG) تقتصر على واجهة بين AlGaAs وطبقات الغاليوم. وتزرع هذه العينات بواسطة الجزيئية تناضد شعاع للحصول على كثافة منخفضة الشوائب التي، جنبا إلى جنب مع تقنية التضمين المنشطات، يؤدي إلى التنقل الإلكترون عالية في 2DEG. وتظهر التخطيطي لطبقات مختلفة من heterostructure وكذلك هيكل الفرقة في الشكل 1. وهناك حاجة إلى التنقل الإلكترون عالية في 2DEG لضمان تماسك الدول الإلكترونية على سطح كامل من الكم نقطة. تم شراؤها الركيزة المستخدمة في عملية التصنيع هو موضح أدناه من مجلس البحوث الوطني في كندا ويمثل كثافة الإلكترونات من 2.2 × 10 11 سم -2 والتنقل الإلكترون من 1.69 × 10 6 سم 2 / Vsec.

الحبس من الإلكترونات في بارال الاتجاهاتويتحقق الحد الأدنى للانفجار على سطح العينة عن طريق وضع أقطاب معدنية على سطح الركيزة. عندما تترسب هذه الأقطاب على سطح العينة الغاليوم، تتشكل حواجز شوتكي 7. الفولتية السلبية المطبقة على مثل هذه الأقطاب يؤدي إلى الحواجز المحلية في 2DEG أدناه والتي الإلكترونات فقط مع ما يكفي من الطاقة يمكن أن يعبر. استنفاد 2DEG يحدث عند الجهد المطبق هو سلبي يكفي أن الإلكترونات لا يكون ما يكفي من الطاقة لعبور الحاجز. لذلك، عن طريق اختيار بعناية هندسة الأقطاب، فمن الممكن إلى اعتراض عدد صغير من الالكترونات بين المناطق المنضب من العينة. ويمكن تحقيق السيطرة على عدد من الإلكترونات على نقطة فضلا عن الطاقة نفق بين نقطة و2DEG في بقية عينة من صقل الفولتية على الأقطاب. ويرد التخطيطي للأقطاب البوابة والغاز الإلكترون المنضب في الشكل 2. تصميم لهياكل بوابة تشكيل نقطة فيspired من خلال تصميم المستخدمة من قبل بارثيل وآخرون. 8

للسيطرة، وتلا المعلومات فيما يتعلق بعدد الإلكترونات على النقطة، فمن المفيد للحث وقياس الحالي من خلال نقطة. يمكن أيضا أن يتم قراءات باستخدام نقطة الاتصال الكم (QPC)، الأمر الذي يتطلب أيضا الحالي من خلال 2DEG. يتم ضمان الاتصال بين مصادر 2DEG والجهد من قبل اتصالات أومية. هذه هي منصات المعدنية التي تنتشر من سطح العينة على طول الطريق وصولا الى 2DEG باستخدام معيار السريع الحرارية يصلب عملية 7 (انظر الشكلين 3A و 4B). لتجنب دوائر قصيرة بين المصدر والكفاءات، وحفرت على سطح العينة بحيث يتم استنفاد 2DEG في مناطق معينة ويضطر إلى السفر الحالية من خلال قنوات محددة معينة (انظر أرقام 3B و 4A). ويشار إلى المنطقة حيث لا يزال 2DEG لا يزال باسم "ميسا".

تفاصيل بروتوكول التالية عملية تلفيق كامل من نقطة بوابة المعرفة الوحشي الكم على الغاليوم / AlGaAs الركيزة. عملية غير قابلة للتطوير لأنه لا يزال هو نفسه بغض النظر إذا كان الجهاز قيد التجهيز هو، مزدوجة، أو ثلاثة أضعاف الكم نقطة واحدة أو حتى مجموعة من نقاط الكم. والتلاعب، والقياس، والنتائج لمضاعفة نقاط الكم ملفقة باستخدام هذا الأسلوب تمت مناقشتها في أقسام أخرى.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

تتم العملية تلفيق موضح أدناه على الغاليوم / AlGaAs الركيزة مع أبعاد 1.04 X 1.04 سم. هي ملفقة والعشرين أجهزة مماثلة على ركيزة من هذا الحجم. تتم جميع خطوات عملية في غرف الأبحاث ويجب أن تستخدم أجهزة الوقاية المناسبة في جميع الأوقات. ويستخدم الماء منزوع الأيونات في جميع مراحل العملية، ولكن مجرد يشار إلى "المياه" في البروتوكول أدناه.

1. النقش من ميسا

يظهر نتيجة لهذه الخطوة تلفيق في الشكل 4A.

  1. ضع عينة في آشر البلازما مع O 2 البلازما في 75 W لمدة 2 دقيقة لإزالة أي آثار للمركبات غير مرغوب فيها مقاومة أو العضوية.
  2. تنظيف العينة في حمام سونيك مع الأسيتون (2X) ومعهد الإدارة العامة لمدة 5 دقائق لكل منهما. مجففا مع مضغوط N 2 بندقية. في جميع أنحاء بروتوكول تلفيق، عند استخدام حمام الصوتية، وتجنب استخدام الصلاحيات عالية لمنع تلف رقاقة الغاليومأن لديه ميل ليلتصق.
  3. خبز العينة في الفرن على 125 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة على الأقل ليذوى السطح. يمكن أيضا أن يتحقق الجفاف عن طريق وضع عينة على طبق ساخن على حرارة 180 درجة مئوية لمدة 5 دقائق على الأقل.
  4. تدور معطف العينة مع شيبلي S1818 مقاوم الضوء على 3،500 دورة في الدقيقة لمدة 30 ثانية ويخبز على طبق ساخن عند 115 درجة مئوية لمدة 60 ثانية. طبقة الناتجة من مقاومة يجب أن تكون حوالي 2.5 ميكرون سميكة. يستخدم S1818 لأنها سميكة ويتأثر قليلا جدا من الحل المستخدمة في الخطوة 1.11 لحفر الركيزة. في جميع مراحل عملية التصنيع، من المهم تجنب overbaking مقاومة للضوء والبريد شعاع يقاوم لضمان سهولة إزالة في الخطوات اللاحقة.
  5. استخدام قناع اليجنر الفوتوليتوغرافية وقناع حبة حافة لفضح مقاومة على الحافة الخارجية للعينة. يتكون القناع حبة حافة 1 × 1 سم مربع الكروم على طبق من زجاج. استخدام الضوء مع طول موجة من 436 نانومتر، وفضح مقاومة لمدة 10 ثانية في 15M W / سم 2. وايتم إصلاح velength والسلطة ويمكن أن تختلف مع آلة تستخدم. ضبط أوقات التعرض والتنمية للحصول على ميزات محددة جيدا من الحجم المناسب.
  6. تطوير يتعرض مقاومة بغمر عينة في MF-319 لمدة 2 دقيقة 10 ثانية. تستنهض الهمم ببطء خلال هذه الخطوة. شطف في الماء لمدة 15 ثانية وضربة الجافة مع مضغوط N 2 بندقية. يجب إزالة حافة حبة في نهاية هذه الخطوة، وترك 1 × 1 سم مع سطح سمك موحد من مقاومة في منتصف العينة. تتم إزالة حافة حبة قبل تعريض قناع ميسا للحصول على اتصال أفضل بين القناع والعينة، مما يؤدي إلى نتائج أفضل.
  7. لا تزال تستخدم اليجنر قناع الفوتوليتوغرافية، فضح مقاومة باستخدام قناع ميسا و 436 نانومتر ضوء لمدة 7 ثوانى في 15 ميغاواط / سم 2.
  8. تطوير يتعرض مقاومة بغمر عينة في MF-319 لمدة 2 دقيقة 10 ثانية وتهييج ببطء. شطف لمدة 15 ثانية في الماء وضربة الجافة مع مضغوط N 2 بندقية. ومقاومة remaininز على العينة لديها الآن شكل ميسا. ومقاومة من شأنها حماية هذه المنطقة من عينة من يجري محفورا بعيدا في الخطوات التي تتبع.
  9. لإزالة كل أثر للمقاومة في المنطقة التي سبق تعرضها، يتم وضع العينة في آشر البلازما ويتعرض إلى O 2 البلازما لمدة 1 دقيقة في 75 W.
  10. ويستخدم H 2 O (05:01:55) لحفر العينة: هناك حل من H 2 SO 4: H 2 O 2. الجمع بين النسب المناسبة من H 2 O 2 والماء ثم إضافة H 2 SO 4. هذا الحل هو رد الفعل للغاية عندما يتم إعداد لأول مرة. انتظر 20 دقيقة قبل الانتقال الى الخطوة التالية لتجنب overetching.
  11. حفر عينة من تخبط في محلول حمض لعدة ثوان والشطف على الفور في الماء لمدة 30 ثانية لوقف رد الفعل. يجب أن يكون محفورا سطح العينة الماضي طبقة من dopants سي وتقريبا كل الطريق وصولا الى 2DEG لضمان نضوب في هذه المناطق (SEه الشكل 1). عمق حفر يمكن أن تختلف تبعا الركيزة. عموما، لنوع من الركيزة المستخدمة، ثانية الغمر 34 يؤدي إلى عمق حفر المرجوة من 90-100 نانومتر. ومع ذلك، فمن المهم أن لا overetch لتجنب إتلاف 2DEG. منذ معدل حفر يختلف بشدة مع نسبة من H 2 SO 4 و H 2 O 2 في الحل وكذلك مع وقت الانتظار قبل حفر، فمن المستحسن لأداء الحفر من قبل العديد من الغمر من 5-10 ثانية، وبدلا من ذلك من واحد 34 ثانية حفر، وقياس عمق محفورا مع profilometer بعد كل حفر. معدل حفر بطيئة نسبيا لهذا الحل يسمح لمراقبة جيدة من عمق حفر. يمكن تبريد حل الحفر تحت درجة حرارة الغرفة يؤدي إلى انخفاض معدلات حفر. ومع ذلك، نظرا لأنه هو حفر ضحلة وحفر الشخصي غير مهم، حلول النقش مختلفة يمكن أن تستخدم أيضا.
  12. تجريد مقاومة بغمر عينة في 1165 المزيل عند 65 درجة مئوية لمدة 3 ساعة. شطففي الأسيتون وIPA لمدة 5 دقائق لكل منهما. قياس الشخصي حفر مع profilometer.

2. تلفيق للاتصالات أومية

يظهر نتيجة لهذه الخطوة تلفيق في الشكل 4B.

  1. تنظيف العينة في حمام سونيك عن طريق الغمر في الأسيتون (2X) ومعهد الإدارة العامة لمدة 5 دقائق لكل منهما. ضربة الجافة مع مضغوط N 2 بندقية.
  2. خبز العينة في الفرن على 125 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة إلى يذوى السطح.
  3. تدور معطف مع LOR5A في 2،500 دورة في الدقيقة لمدة 30 ثانية ويخبز على طبق ساخن عند 150 درجة مئوية لمدة 10 دقيقة. ثم، وتدور معطف مع S1813 في 5،000 دورة في الدقيقة لمدة 30 ثانية ويخبز على طبق ساخن عند 110 درجة مئوية لمدة 60 ثانية. والسماكات الناتجة من مقاومة هي ~ ~ 600 نانومتر و1.3 ميكرون، على التوالي. وتستخدم طبقتين من مقاومة لتسهيل رفع الخروج من المعادن التي ستودع في الخطوة 2.10.
  4. باستخدام قناع اليجنر الفوتوليتوغرافية وقناع حبة الحافة، وفضح مقاومة على إد الخارجيGE من العينة مع 436 نانومتر ضوء لمدة 10 ثانية في 15 ميغاواط / سم 2.
  5. تطوير يتعرض مقاومة بغمر عينة في MF-319 لمدة 2 دقيقة 10 ثانية في حين تهييج بسلاسة. شطف في الماء لمدة 15 ثانية وضربة الجافة مع مضغوط N 2 بندقية.
  6. لا تزال تستخدم اليجنر قناع الطباعة التصويرية، ولكن هذه المرة مع قناع الاتصال أومية، والمواءمة بين أنماط للاتصالات أومية على محفورا ميسا. فضح مع 436 نانومتر ضوء لمدة 6 ثانية في 15 ميغاواط / سم 2.
  7. تطوير مقاومة في MF-319 لمدة 2 دقيقة 10 ثانية في حين تهييج بسلاسة. شطف في الماء لمدة 15 ثانية وضربة الجافة مع مضغوط N 2 بندقية. لم يعد هناك مقاومة في المناطق حيث سيتم إيداع اتصالات أومية. المطور يذوب 5A LOR أسرع من S1813، وترك تقويض تحت الطبقة العليا من مقاومة. هذا الملف في مقاومة يمنع المعدنية (التي ستودع في الخطوة 2.10) من تشكيل الجدران في حواف مقاومة، وسوف تسمح أيضا remova سهلةl من ما تبقى مقاومة والمعادن غير مرغوب فيه.
  8. لإزالة كل أثر للمقاومة في المنطقة التي سبق تعرضها، ضع عينة في آشر البلازما وتعريضها إلى O 2 البلازما لمدة 1 دقيقة في 75 W. ومن المهم عدم السماح للعينة الجلوس لفترة طويلة جدا في البلازما بسبب حوالي 75 نانومتر / دقيقة من مقاومة وحفرت خلال هذه الخطوة.
  9. إزالة أكسيد الأصلي الغاليوم بغمر العينة في محلول H 2 SO 4: H 2 O (1:5) لمدة 30 ثانية والشطف في الماء لمدة 30 ثانية. ضربة الجافة مع مضغوط N 2 بندقية. الخطوة 2.10 ينبغي أن يقوم في أقرب وقت ممكن لمنع أكسيد الأم من عودته للظهور.
  10. استخدام جهاز تبخير البريد شعاع لإيداع 25 نانومتر من ني، 55 نيوتن متر من قه، و 80 نيوتن متر من الاتحاد الافريقي. معدلات ترسب هي على التوالي 0.2 نانومتر / ثانية، و 0.5 نانومتر / ثانية و 0.5 نانومتر / ثانية. ويتم اختيار معدلات ترسب بحيث الوقت تبخر قصيرة بما يكفي لتجنب تسخين غرفة دون أن تكون قصيرة وذلك لتفقد الدقة من سمك روقال انه اودع طبقة. يمكن استبدال طبقة ثنائية من قه والاتحاد الافريقي من قبل طبقة واحدة من GeAu سهل الانصهار إذا كان متوفرا 9.
  11. الخطوة السابقة المودعة المعدنية على كامل سطح العينة. ويتم التخلص من المعادن التي يتم إيداعها على مقاومة عن طريق إذابة هذا الأخير. للقيام بذلك، تزج العينة في 1165 المزيل عند 65 درجة مئوية لمدة 3 ساعة. لإزالة أي معدن غير المرغوب فيها التي قد لا يكون رفع من تلقاء نفسها، واستخدام ماصة للرش بخفة سطح العينة مع مزيل الساخنة. شطف العينة في الأسيتون وIPA لمدة 5 دقائق لكل منهما.
  12. ويستخدم السريع يصلب العملية الحرارية في غاز تشكيل لإمتصاص المعادن المودعة وصولا الى 2DEG من العينة. يتم زيادة درجة الحرارة بمعدل 50 درجة مئوية / ثانية حتى يتم التوصل ° C درجة حرارة 415. يتم ترك العينة في درجة الحرارة هذه لمدة 20 ثانية ومن ثم يتم تبريده بسرعة. ويتم اختيار مدة ودرجة حرارة يصلب للحصول على أصغر مقاومة من خلال اتصالات أومية في انخفاضدرجة الحرارة. ويصلب الوقت الأمثل يمكن أن تختلف تبعا لعمق 2DEG في الركيزة.

3. تلفيق من تي / الاتحاد الافريقي شوتكي العروض

يظهر نتيجة لهذه الخطوة تلفيق في 4C الشكل.

  1. تنظيف العينة في حمام سونيك عن طريق الغمر في الأسيتون (2X) ومعهد الإدارة العامة لمدة 5 دقائق لكل منهما. ضربة الجافة مع مضغوط N 2 بندقية.
  2. خبز العينة في الفرن على 125 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة إلى يذوى السطح.
  3. تدور معطف PMMALMW4٪ في 5000rpm لمدة 30 ثانية ويخبز على طبق ساخن على حرارة 180 درجة مئوية لمدة 90 ثانية. ثم، وتدور معطف PMMA HMW 2٪ عند 5،000 دورة في الدقيقة لمدة 30 ثانية ويخبز على طبق ساخن على حرارة 180 درجة مئوية لمدة 90 ثانية. والسماكات الناتجة من مقاومة هي ~ 75 ~ 40 نانومتر ونانومتر، على التوالي. منذ تي / الاتحاد الافريقي يؤدي سيكون رقيقة جدا، وطبقة واحدة من PMMA يمكن استخدامها، ولكن سوف تحتاج المعلمات الغزل، والتعرض والتنمية إلى تعديل في النتيجة. وينطبق هذا التعليق أيضا إلى Tويقود القاعدة وبوابات (الخطوة 4).
  4. عملية البريد شعاع: هذا جزء من عملية تعتمد بشكل كبير على المعدات المستخدمة والبروتوكول يجب بالتالي يمكن أن تختلف اختلافا كبيرا عن تلك الموضحة أدناه. يتم رسم أنماط يؤدي في ملف CAD. في هذا الملف، يجب الانتباه يؤدي كما المضلعات المغلقة التي هي واسعة 2 ميكرون. وهناك حاجة إلى الاتصال يؤدي إلى منصات الرابطة (ملفقة في الخطوة 5) إلى آل غيتس (ملفقة في الخطوة 4). ويجب أيضا أن تتعرض أربع علامات المحاذاة للسماح المحاذاة الرأسية والأفقية، ودوران يؤدي القاعدة والبوابات على تي / الاتحاد الافريقي شوتكي يؤدي.
    1. وضع العينة في المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) التي هي مجهزة تجهيزا للقيام الطباعة الحجرية البريد شعاع. استخدام فتحة من 10 ميكرون إلى تقليل حجم بقعة شعاع وتعيين تسارع الجهد إلى 10 كيلو فولت لضمان وجود تباين جيد خلال التوافق على الهياكل ملفقة سابقا. ضبط التركيز، وصم، ومحاذاة الفتحة.قياس شعاع الحالية مع فنجان فاراداي.
    2. محاذاة شعاع مع ميسا محفورا سابقا وتعيين التكبير إلى 300X.
    3. فضح الخيوط. وتمت برمجة SEM لفضح المناطق المرغوبة عن طريق ملء لهم مع مجموعة من النقاط المكشوفة. المسافة بين هذه النقاط (المسافة مركز إلى مركز) هو 5.5 نانومتر، والجرعة هي 43 μC / سم 2 (الوقت التعرض سوف تعتمد على شعاع الحالي يقاس في الخطوة 3.5.1). كشف علامات المحاذاة وكذلك للسماح للمحاذاة غيتس آل مع تي / الاتحاد الافريقي يؤدي في الخطوة 4.
    4. كرر الخطوات من 3.5.2 و3.5.3 لكل من الأجهزة 20 على العينة.
  5. تطوير مقاومة بغمر عينة في IPA: H 2 O (9:1) لمدة 30 ثانية. يجب أن يكون الحل في درجة حرارة 20 درجة مئوية. شطف في الماء لمدة 30 ثانية وضربة الجافة مع مضغوط N 2 بندقية. إذا تفضل، وPMMA مقاومة يمكن تطويرها باستخدام IPA: حل MIBK والشطف في IPA لوقف رد الفعل. A د مختلفةوسوف تكون هناك حاجة إلى وقت evelopment إذا تم اختيار هذا الخيار.
  6. ضع عينة في آشر البلازما وتعريضها إلى O 2 البلازما لمدة 4 ثانية في 50 W. هذا يزيل 5 نانومتر من مقاومة ويضمن عدم وجود مقاومة غادر في الجزء السفلي من الخنادق شكلت أثناء عملية البريد شعاع.
  7. إزالة أكسيد الأصلي الغاليوم بغمر العينة في محلول H 2 SO 4: H 2 O (1:5) لمدة 30 ثانية وشطف في الماء لمدة 30 ثانية. ضربة الجافة مع مضغوط N 2 بندقية. الخطوة 3.8 يجب أن يتم تنفيذ في أقرب وقت ممكن لمنع أكسيد الأم من عودته للظهور.
  8. وضع العينة في البريد شعاع المبخر وإيداع 10 نانومتر من تي و 20 نيوتن متر من الاتحاد الافريقي، على حد سواء بمعدل 0.1 نانومتر / ثانية. ومن المهم لصاحب العينة إلى أن تستند بشكل جيد وضعت 60 سم على الأقل بعيدا عن مصدر لمنع الاتهامات من التراكم على العينة أثناء عملية الترسيب.
  9. رفع قبالة المعدنية الزائدة عن طريق غمر العينة في 1165 المزيل عند 65 درجةمئوية لمدة 15 دقيقة. لإزالة أي معدن غير المرغوب فيها التي قد لا يكون رفع من تلقاء نفسها، واستخدام ماصة للرش بخفة سطح العينة مع مزيل الساخنة. شطف في الأسيتون وIPA لمدة 5 دقائق لكل منهما.

4. تلفيق يؤدي شوتكي القاعدة وغيتس

يظهر نتيجة لهذه الخطوة تلفيق في الشكل 4D.

تلفيق آل شوتكي يؤدي وتشكل بوابات الخطوة الأكثر أهمية من عملية تلفيق لأن هذه هي البوابات التي تحدد نقطة. من المهم أن شعاع الالكترون أن تركز جيدا وشعاع الحالي تعديلها بشكل جيد في الخطوة 4.2. التعرض والأوقات التنمية يجب أيضا أن تعدل بشكل جيد للحصول على بوابات صغيرة والمستمر ومحددة جيدا. في العديد من البروتوكولات، هي ملفقة هذه البوابات ويؤدي في تي / الاتحاد الافريقي ويتعرضون في وقت واحد مع يؤدي السابقة أثناء الخطوة 3. ومع ذلك، والاستفادة من استخدام القاعدة هو أنه يمكن أن تتأكسد، therefخام السماح لعناصر مثل أعلى غيتس لتودع مباشرة على سطح عينة من دون الحاجة إلى وجود طبقة عازلة كبيرة 10.

  1. كرر الخطوات من 3.1 إلى 3.4.2. ومع ذلك، لا تستخدم الحمام سونيك في حين تنظيف العينة لتجنب إتلاف تي / الاتحاد الافريقي يقود.
  2. عملية البريد شعاع: يتم رسم أنماط يؤدي القاعدة وغيتس في ملف CAD. وتستخدم الخيوط آل الاتصال تي / الاتحاد الافريقي يؤدي إلى بوابات القاعدة ويتم رسمها كما المضلعات المغلقة مع عرض 200 نانومتر. آل غيتس ومع ذلك لم يتم رسمها والمضلعات، ولكن بدلا عن اثنين من خطوط واحد مفصولة 20 نانومتر.
    1. مرة واحدة وقد تم محاذاة شعاع مع ميسا، تعيين التكبير إلى 1،500 X ومحاذاة شعاع مع تي / الاتحاد الافريقي شوتكي يؤدي.
    2. فضح الخيوط. استخدام جرعة من 43 μC / سم 2 وعلى مسافة مركز إلى مركز من 3.3 نانومتر.
    3. فضح غيتس. استخدام جرعة من 0.149 خط كارولنا الشمالية / سم وعلى بعد مسافة مركز إلى مركز من 1.1 نانومتر. وسوف يؤدي ذلك إلىعرض البوابة النهائي من 60 نانومتر.
    4. كرر الخطوات من 4.2.1 - 4.2.3 لكل من الأجهزة على 20 عينة.
  3. كرر الخطوات من 3،5-3،7.
  4. وضع العينة في البريد شعاع المبخر وإيداع 30 نانومتر من آل بمعدل 0.3 نانومتر / ثانية.
  5. كرر الخطوة 3.10. من المهم أن تكون حساسة جدا مع عينة من هذه الخطوة فصاعدا لتجنب إتلاف بوابات صغيرة آل.

5. تلفيق يؤدي شوتكي والوسادات الربط

يظهر نتيجة لهذه الخطوة في تلفيق 4E الشكل.

  1. كرر الخطوات من 2،1-2،9، وذلك باستخدام قناع الفوتوليتوغرافية لشوتكي يؤدي بدلا من قناع لمنصات أومية.
  2. وضع العينة في البريد شعاع المبخر وإيداع 30 نانومتر من تي و 350 نانومتر للاتحاد الافريقي في معدلات 0.3 نانومتر / ثانية و 1 نانومتر / ثانية على التوالي. طبقة سميكة من الاتحاد الافريقي أودعت يسهل الترابط من العينة إلى صاحب العينة لأنه أقل عرضة للتمزق من ثيطبقات nner التعبئة.
  3. رفع قبالة المعادن الزائدة والمتبقية مقاومة بغمر عينة في 1165 المزيل عند 65 درجة مئوية لمدة 3 ساعة. لإزالة أي معدن غير المرغوب فيها التي قد لا يكون رفع من تلقاء نفسها، واستخدام ماصة للرش بخفة سطح العينة مع مزيل الساخنة. شطف العينة في الأسيتون وIPA لمدة 5 دقائق لكل منهما.

6. التكعيب من العينات

  1. خبز العينة في الفرن على 125 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة إلى يذوى السطح.
  2. تدور معطف مع S1818 في 3،500 دورة في الدقيقة لمدة 30 ثانية ويخبز على طبق ساخن عند 115 درجة مئوية لمدة 1 دقيقة. سمك هذه الطبقة من مقاومة هو غير مهم طالما أنها سميكة بما فيه الكفاية لحماية سطح العينة أثناء التكعيب.
  3. وضع طبقة من تقطيع الشريط على وجوه العلوية والسفلية من العينة. طبقة من الشريط على الوجه العلوي يوفر طبقة إضافية من الحماية للجهاز أثناء التكعيب.
  4. ضع عينة وجها حتى في المقامر. قطع العينة إلى الأجهزة الفردية من قبل التكعيبعلى طول الطريق من خلال الطبقة العليا من الشريط التكعيب والغاليوم / رقاقة AlGaAs بدون تقطيع من خلال الطبقة السفلية من تقطيع الشريط.
  5. إزالة الشريط التكعيب واقية تقاوم عن طريق وضع عينة في الأسيتون لبضع دقائق. استخدام ملاقط لسحب بلطف قبالة قطعة من الشريط التكعيب التي لا ترفع من تلقاء نفسها. شطف الأجهزة في IPA وضربة الجافة باستخدام N 2 بندقية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

واحدة من الخطوات الحاسمة في عملية وصفها أعلاه هو النقش من ميسا (الخطوة 1). من المهم أن حفر ما يكفي لإزالة أدناه 2DEG مع تجنب overetching. ولذلك، فمن المستحسن استخدام الغاليوم معظم عينة وهمية لاختبار الحل النقش قبل تنفيذ حفر على الغاليوم / عينة AlGaAs. معدل حفر من الغاليوم / AlGaAs heterostructure هو أكبر من ذلك من الغاليوم، ولكن النقش من وهمية يمكن أن تعطي إشارة إلى ما إذا كان الحل هو أكثر أو أقل نشاطا من المعتاد، والوقت حفر من العينة الفعلية يمكن تعديلها وفقا لذلك.

مرة واحدة وقد تم ملفقة الأجهزة، انهم على استعداد لتركيبها على حامل العينة باستخدام الايبوكسي الفضة. ويتم الربط بين الأسلاك منصات الترابط العينة ودبابيس اتصال صاحب العينة باستخدام 25 ميكرون آل الأسلاك. فمن الأفضل لتجنب مراقبة الأجهزة في الميكروسكوب الالكتروني (SEM) بسبب وجود خطر تعرضها للتلف. بدلا من، وهناك اختبارات البسيطة التي يمكن القيام به في درجات حرارة عالية نسبيا (~ 4 K) والتي تسمح للتأكد إذا كان أي من البوابات يتم تقسيم أو في عداد المفقودين قبل تبريد العينة في الثلاجة تخفيف لمزيد من التوصيف. واحدة من هذه الاختبارات تتمثل في تطبيق التحيز الجهد بين اثنين اتصالات أومية وقياس الحالية مدفوعة من خلال العينة كدالة من الجهد المطبق على زوج من البوابات. ويرد مثال على مثل هذه القياسات في الشكل 5. المنحنيات في الشكل 5 مشاهدة نظامين متميزة. نطاقات النظام الأول من 0 إلى V -750 بالسيارات ويقدم خطوتين نضوب: واحد في المقابلة حوالي 300MV إلى استنزاف يؤدي نانومتر 200 واسعة واحدة في حوالي 750mV المقابلة لاستنفاد بوابات واسعة نانومتر 60. النظام الثاني في الفولتية أقل يبين الهضاب التي تتوافق مع تكميم للتصرف. القيم النموذجية للحصول على نقاط قرصة قبالة بين أزواج من مجموعة بوابات بين-500mV إلى 2V. وعلاوة على ذلك، واحدلا ينبغي أن ينطبق الجهد إيجابي فوق 500 أو 600 فولت على البوابة لأنه يمكن أن تلحق الضرر حاجز شوتكي. من الشكل (5)، فمن الممكن أن نستنتج أن في حالة من هذه العينة وجه الخصوص، من المرجح أن تكون مماثلة هندسيا منذ TC-TL وأزواج TC-TR قرصة قبالة الحالية في الفولتية متساوية تقريبا البوابات. والشيء نفسه ينطبق على TC-BL وأزواج TC-BR. ومع ذلك، فإن حقيقة أن التيار ما زال يتدفق بين TC وBC غيتس حتى لالفولتية العالية يشير إلى أن البوابة BC إما مكسورة أو مفقود. عادة، حوالي 50٪ من أجهزة اختبار لها بوابات وظيفية بالكامل واتصالات أومية.

مرة واحدة تم العثور على جهاز مناسب، ويمكن تحميلها في الثلاجة تخفيف لتوصيف في درجات الحرارة المنخفضة (<100 مللي كلفن). ثم يجب أن يتم ضبط الفولتية على كل من غيتس لتشكيل نقطة ضعف. ليس هذا هو الهدف من هذه الورقة بالتفاصيل هذه عملية التكيف. مرة واحدة وقد تم تشكيل نقطة ضعف، وهو stabiliتاي الرسم البياني يمكن قياس لمعرفة ما اذا كان نقطة ضعف يمكن أن تصل إلى نظام القليلة الإلكترون. ويتم ذلك من خلال تطبيق ثابت التحيز مصدر استنزاف صغيرة (~ 10 μV) وذلك عن طريق قياس التيار من خلال نقطة ضعف بوصفها وظيفة من الفولتية المطبقة على BL وBR البوابات. إذا كان تصميم الجهاز يتضمن نقطة الاتصال الكم والتي هي بمثابة جهاز كشف المسؤول، فمن الأفضل لاستخدام هذا، بدلا من الحالي من خلال نقطة، لقياس الرسم التخطيطي الاستقرار 11. يتم عرض رسم تخطيطي الاستقرار قياسها والتخطيطي لنتيجة مثالية في الشكل (6). كما هو مبين في الشكل 6B، التدفقات فقط الحالية من خلال نقطة ضعف في نقاط الثلاثي. يتم الوصول إلى نظام الصفر الإلكترون عندما يمكن ملاحظة أي نقاط أكثر الثلاثي في ​​الرسم البياني الاستقرار، مهما كانت سلبية الفولتية على بوابات تصبح. ومع ذلك، لا يمكن للحقيقة أن التيار لم يعد يمر عبر نقطة لالفولتية العالية أيضا تشير إلى أن الحواجز نفق اتصالجي المصدر واستنزاف لنقطة ضعف كانت مقروص تماما. ويمكن قياس الحصار تدور في نقاط مختلفة الثلاثي لإثبات أن النظام القليلة الإلكترون تم التوصل إلى 12، ولكن العدد الدقيق من الإلكترونات في نقطة ضعف يجب تحديدها باستخدام الاستشعار عن تهمة. للحصول على معلومات أكثر تفصيلا بشأن المخططات الاستقرار والحصار تدور والاستشعار عن تهمة انظر R. هانسون وآخرون. 13

الشكل 1
الشكل 1. أ) تسلسل الطبقات موجودة في الغاليوم / AlGaAs heterostructure نما بنسبة الجزيئية تناضد شعاع. ب) هيكل الفرقة من heterostructure هو مبين في أ). B C و B الخامس على التوالي التوصيل وشرائح التكافؤ. المنطقة الوحيدة التي نطاق التوصيل هو دون مستوى فيرمي (E و) طو وجدت بين طبقة 5،000 من الغاليوم وطبقة 400 من AlGaAs. فمن هنا أن 2DEG يتم العثور عليها. انقر هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

الشكل 2
الشكل 2. التخطيطي من الأقطاب البوابة المعدنية (رمادي غامق) من الكم نقطة ضعف المودعة على رأس الغاليوم / AlGaAs heterostructure. ويرد 2DEG في البرتقال والمناطق المنضب هي بيضاء. المربعات السوداء تمثل اتصالات أومية والسهام تظهر تدفق التيار من خلال نقطة ونقطة الاتصال الكم (QPC). تقع النقاط اثنين في المناطق البرتقالي حيث ما زالت الإلكترونات في وسط منطقة المنضب. وتستخدم بوابات BL وBR للسيطرة على عدد من الإلكترونات على النقاط اليسار واليمين على التوالي. قبل الميلاد، وTC يخدع TROL حاجز النفق بين النقاط اثنين. يستخدم TL لضبط حاجز النفق بين المصدر والنقطة اليسرى بينما الإيقاعات TR الحاجز بين نقطة الحق وهجرة. انقر هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

الشكل (3)
الشكل (3). (أ) رسم تخطيطي لني / قه / الاتحاد الافريقي أومية الاتصال (مستطيلات ذهبية) تنتشر بواسطة الحراري السريع يصلب من سطح العينة وصولا الى 2DEG. (ب) عرض الجانبي من سطح العينة التي يتم محفورا لإنشاء ميسا. انقر هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

581/50581fig4.jpg "العرض =" 600px ل"/>
الشكل 4. صور المجهر الضوئي من جهاز مزدوج الكم نقطة بعد الخطوات المختلفة لعملية تلفيق. (أ) الجهاز بعد النقش من ميسا (الخطوة 1). وقد حفرت في المناطق الرمادية ضوء بعيدا منع التيار الكهربائي من التدفق من خلال هذه المناطق، في حين أن مناطق رمادية داكنة لا يزال يقدم 2DEG. (ب) الجهاز بعد تلفيق للاتصالات أومية (الخطوة 2). الاتصالات أومية هي الساحات الذهب. (ج) الجهاز بعد تلفيق تي / الاتحاد الافريقي شوتكي يؤدي (الخطوة 3). يؤدي هي خطوط بيضاء في وسط الصورة. (د) الجهاز بعد تلفيق من آل شوتكي يؤدي وبوابات (الخطوة 4). تم العثور على هذه في الساحة الخضراء في وسط الصورة. يتم عرض صورة SEM من البوابات التي تستخدم لتحديد نقاط الكم أيضا. (ه) الأجهزة بعد تلفيق يؤدي شوتكي ومنصات الرابطة (الخطوة 5).:/ / www.jove.com/files/ftp_upload/50581/50581fig4highres.jpg "الهدف =" _blank "> اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر.

الرقم 5
الشكل 5. الحالية التي تتدفق من مصدر لاستنزاف بوصفها وظيفة من الجهد المطبق على أزواج مختلفة من البوابات. ونضوب الغاز الإلكترون يبدأ في ~ -400 بالسيارات ويتم الانتهاء في ~ -700 بالسيارات. التحيز الجهد المطبق بين المصدر والكفاءات هو 500 μV ويتم قياس الحالي عن طريق قياس نقطتين. وتتخذ جميع المنحنيات عند 1.4 K. انقر هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

الشكل (6)
الشكل (6). (أ) رسم تخطيطي للويمكن ملاحظة مخطط الاستقرار المثالية التي سوف يتم الحصول عليها باستخدام QPC. خطوط عندما الأنفاق الالكترون على نقطة واحدة أو بين النقاط. تمثل الدوائر السوداء نقاط الثلاثي حيث انه من الممكن للتدفق الحالية من خلال النقطة (ب) الرسم التخطيطي الاستقرار التي تم الحصول عليها عن طريق قياس التيار المار خلال نقطة مع TL = -100 بالسيارات، TC = -350 بالسيارات، TR = -1080 بالسيارات ، BC = -1160 بالسيارات، QPC = بالسيارات -600 وجود تحيز مصدر استنزاف من 10 μV. العينة والتحيز وتبريد مع الجهد V = +500 بالسيارات على كل بوابة، الأمر الذي يحول كل نضوب وقرصة قبالة نقطة بحوالي 500 بالسيارات ويقلل من الضوضاء البرقية في التجربة 14. لهذا النوع من الرسم التخطيطي الاستقرار، من المفترض أن تكون واضحة، كما هو الحال هنا للحصول على الفولتية الأكثر سلبية فقط النقاط الثلاثي. في كل من (أ) و (ب)، الأرقام (L، R) تشير إلى عدد الإلكترونات في نقطة اليسار واليمين لقيم مختلفة من الفولتية على BL وBRغيتس. خطوط خضراء في (ب) أدلة لإظهار المناطق مع عدد ثابت من الالكترونات. انقر هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

عملية المعروضة أعلاه يصف بروتوكول تلفيق نقطة الكم مزدوج قادرة على الوصول إلى النظام القليلة الإلكترون. ومع ذلك، قد المعلمات نظرا يختلف وفقا لنموذج ومعايرة المعدات المستخدمة. ولذلك، فإن المعلمات مثل جرعات عن التعرض أثناء الخطوات البريد شعاع وضوئيه يجب أن تكون محسوبة قبل تصنيع الأجهزة. يمكن بسهولة أن تتكيف عملية تلفيق بوابة المعرفة من نقاط الكم على أنواع أخرى من ركائز، مثل سي / SiGe، التي تقدم أيضا 2DEG.

لأنواع معينة من الأجهزة، مثل نقاط الكم الرأسي، ويتم تحديد حاجز النفق من مصدر وهجرة إلى النقطة خلال تلفيق ولا يمكن أن تختلف بعد ذلك 5. ميزة من بوابة المعرفة من نقاط الكم الجانبي هو أن الحواجز النفق إلى نقطة وكذلك بين النقاط يمكن التحكم كهربائيا. ومع ذلك، وبسبب هذا، يجب توخي الحذرللحفاظ على هذه القيم خلال التلاعب في الفولتية على بوابات أخرى تحدد نقطة.

ومن المهم أن نتذكر أنه، مرة واحدة وقد تم التوصل إلى نظام القليلة الإلكترون، والهدف من ذلك هو التلاعب الولايات دوران الإلكترونات على النقطة لتنفيذ العمليات الحسابية الكم. نفذت 0 و 1 و qubit دول بنجاح في صعودا وهبوطا الولايات دوران الإلكترون واحد 15 وكذلك في ST 0 16 و ST + 17 ولاية اثنين من يدور. اقتران بين اثنين المكدسة كما تم تحقيقه باستخدام هذه الأجهزة 18. ومع ذلك، واحدة من العوائق الرئيسية من نقاط الكم الجانبي في الغاليوم / AlGaAs هي المرة التماسك قصيرة (الفترة الزمنية التي يتم الاحتفاظ دولة تدور الإلكترونات في نقطة) الناجمة عن التفاعل مع يدور النووية من الذرات التي تشكل الركيزة 19. وقد أدى ذلك إلى التحقيق في النقاط الكمومية الجانبية في مواد مثل السيليكون (سيليكون/ SiGe heterostructures 20) والكربون (الجرافين 21) التي لها نظائر بحيث تكون خالية من تدور النووية، ويتوقع أن تؤدي إلى تماسك مرات طويلة نظريا. غير أن هذه الأجهزة حتى الآن لتحقيق نتائج المراقبة وقراءة من الحصول على النقاط لفي الغاليوم / AlGaAs. ويشمل العمل الحالية التي تنطوي على الغاليوم / AlGaAs مزدوج نقاط الكم أيضا اقتران من الجهاز إلى الميكروويف مرنان 22 وإدماج micromagnets للسماح عمليات تدور أسرع 23.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

Acknowledgments

الكتاب أشكر مايكل Lacerte حصول على الدعم الفني. MP-L. يعترف المعهد الكندي للأبحاث المتقدمة (CIFAR)، والعلوم الطبيعية والهندسة مجلس البحوث كندا (NSERC)، والمؤسسة الكندية للابتكارات (CFI) وفون للبحوث كيبيك - الطبيعة وتقنيات (FRQNT) للحصول على الدعم المالي. كانت ملفقة الجهاز المقدمة هنا في CRN2 وIMDQ المرافق، الذي تموله جزئيا NanoQuébec. لفقت من الغاليوم / AlGaAs الركيزة التي كتبها ZR اسيلفسكي من معهد العلوم المجهرية في مجلس القومي للبحوث كندا. JCL وCB-O. نعترف CRSNG وFRQNT للحصول على الدعم المالي.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Acetone - CH3COCH3 Anachemia AC-0150 67-64-1
Isopropyl Alcohol (IPA) - (CH3)2CHOH Anachemia AC-7830 67-63-0
1165 Remover MicroChem Corp G050200 872-50-4
Microposit MF-319 Developer Shipley 38460 75-59-2
Sulfuric Acid - H2SO4 Anachemia AC-8750 766-93-9
Hydrogen Peroxide (30%) - H2O2 Fisher Scientific 7722-84-1
LOR 5A Lift-off resist MicroChem Corp G516608 120-92-3
Microposit S1813 Photo Resist Shipley 41280 108-65-6
Microposit S1818 Photo Resist Shipley 41340 108-65-6
PMMA LMW 4% in anisole MicroChem Corp 100-66-3, 9011-14-7
PMMA HMW 2% in anisole MicroChem Corp 100-66-3, 9011-14-7
GaAs/AlGaAs wafer National Research Council Canada See detailed layer structure in Figure 1.
Ni (99.0%) Anachemia
Ge (99.999%) CERAC inc.
Au (99.999%) Kamis inc.
Ti (99.995%) Kurt J Lesker
Al Kamis inc.
Silver Epoxy Epoxy Technology H20E

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Shor, P. W. Polynomial-time algorithms for prime factorization and discrete logarithms on a quantum computer. SIAM J. Sci. Comput. 26 (5), 1484-1509 (1997).
  2. Björk, M. T., Thelander, C., et al. Few-Electron Quantum Dots in Nanowires. Nano Lett. 4 (9), 1621-1625 (2004).
  3. Dekker, C. Carbon Nanotubes as Molecular Quantum Wires. Phys. Today. 52 (5), 22-28 (1999).
  4. Klein, D. L., McEuen, P. L., Bown Katari, J. E., Roth, R., Alivisatos, A. P. An Approach to Electrical Studies of Single Nanocrystals. Appl. Phys. Lett. 68 (18), 2574-2576 (1996).
  5. Kouwenhoven, L. P., Oosterkamp, T. H., et al. Excitation Spectra in Circular Few-Electron Quantum Dots. Science. 278 (5344), 1788-1792 (1997).
  6. Ciorga, M., Sachrajda, A. S. Z., et al. Addition Spectrum of a Lateral Dot from Coulomb and Spin-Blockade Spectroscopy. Phys. Rev. B. 61 (24), R16315-R16318 (2000).
  7. Baca, A. G., Ashby, C. I. H. Fabrication of GaAs Devices. , The Institute of Electrical Engineers. London, United Kingdom. 350 (2005).
  8. Barthel, C., Reilly, D. J., Marcus, C. M., Hanson, M. P., Gossard, A. C. Rapid Single-Shot Measurement of a Singlet-Triplet Qubit. Phys. Rev. Lett. 103 (16), 160503 (2009).
  9. S, A Survey of Ohmic Contacts to III-V Compound Semiconductors. Thin Solid Films. 308 (0), 599-606 (1997).
  10. Lim, W. H., Huebl, H., et al. Electrostatically Defined Few-Electron Double Quantum Dot in Silicon. Appl. Phys. Lett. 94 (17), 173502 (2009).
  11. Elzerman, J. M., Hanson, R., et al. Few-Electron Quantum Dot Circuit with Integrated Charge Read Out. Phys. Rev. B. 67 (16), 161308 (2003).
  12. Johnson, A. C., Petta, J. R., Marcus, C. M., Hanson, M. P., Gossard, A. C. Singlet-Triplet Spin Blockade and Charge Sensing in a Few-Electron Double Quantum Dot. Phys. Rev. B. 72 (16), 165308 (2005).
  13. Hanson, R., Kouwenhoven, L. P., Petta, J. R., Tarucha, S., Vandersypen, L. M. K. Spins in Few-Electron Quantum Dots. Rev. Mod. Phys. 79 (4), 1217-1265 (2007).
  14. Long, A. R., Pioro-Ladrière, M., et al. The Origin of Switching Noise in GaAs/AlGaAs Lateral Gated Devices. Physica E Low Dimens. Syst. Nanostruct. 34 (1-2), 553-556 (2006).
  15. Koppens, F. H. L., Buizert, C., et al. Driven Coherent Oscillations of a Single Electron Spin in a Quantum Dot. Nature. 442 (7104), 766-771 (2006).
  16. Foletti, S., Bluhm, H., Mahalu, D., Umansky, V., Yakobi, A. Universal Quantum Control of Two-Electron Spin Quantum Bits Using Dynamic Nuclear Polarization. Nat. Phys. 5 (12), 903-908 (2009).
  17. Petta, J. R., Lu, H., Gossard, A. C. A Coherent Beam Splitter for Electronic Spin States. Science. 327 (5966), 669-672 (2010).
  18. Shulman, M. D., Dial, O. E., Harvey, S. P., Bluhm, H., Umansky, V., Yacoby, A. Demonstration of Entanglement of Electrostatically Coupled Singlet-Triplet Qubits. Science. 336 (6078), 202-205 (2012).
  19. Khaetskii, A. V., Loss, D., Glazman, L. Electron Spin Decoherence in Quantum Dots Due to Interaction with Nuclei. Phys. Rev. Lett. 88 (18), 186802 (2002).
  20. Sakr, M. R., Jiang, H. W., Yablonovitch, E., Croke, E. T. Fabrication and characterization of electrostatic Si/SiGe Quantum Dots with an Integrated Read-Out Channel. Appl. Phys. Lett. 87 (22), 223104 (2005).
  21. Liu, X. L., Hug, D., Vandersypen, L. M. K. Gate-Defined Graphene Double Quantum Dot and Excited State Spectroscopy. Nano Lett. 10 (5), 1623-1627 (2010).
  22. Frey, T., Leek, P. J., Beck, M., Blais, A., Ihn, T., Ensslin, K., Wallraff, A. Dipole Coupling of a Double Quantum Dot to a Microwave Resonator. Phys. Rev. Lett. 108, 046807 (2012).
  23. Pioro-Ladrière, M., Tokyra, Y., Obata, T., Kubo, T., Tarucha, S. Micromagnets for coherent control of spin-charge qubit in lateral quantum dots. Appl. Phys. Lett. 90 (2), 024105 (2007).

Tags

الفيزياء، العدد 81، النانو، نقاط الكم، وتقنية النانو، والالكترونيات، والالكترونيات الدقيقة، فيزياء الحالة الصلبة، النانوية، النانو إلكترونيات، وتدور و qubit، الكم نقطة الجانبي
النانوية من بوابة المعرفة الغاليوم / AlGaAs الجانبي نقاط الكم
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bureau-Oxton, C., Camirand Lemyre,… More

Bureau-Oxton, C., Camirand Lemyre, J., Pioro-Ladrière, M. Nanofabrication of Gate-defined GaAs/AlGaAs Lateral Quantum Dots. J. Vis. Exp. (81), e50581, doi:10.3791/50581 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter