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中日科学家研究出新型二维材料半导体量子晶体管

本文摘要:新华社合肥10月25日电(记者徐海涛)中国科学技术大学郭国平教授研究组与日本国立材料研究所等机构学者合作,于国际上首次在半导体柔性二维材料体系中构建了全电学调控的量子点器件,这种新型半导体量子晶体管为制取柔性量子芯片获取了新途径。国际权威学术期刊《科学》子刊《科学进展》日前公开发表了该成果。 经过几十年的发展,半导体门控量子点作为一种量子晶体管早已沦为制取量子芯片的热门候选体系之一。

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新华社合肥10月25日电(记者徐海涛)中国科学技术大学郭国平教授研究组与日本国立材料研究所等机构学者合作,于国际上首次在半导体柔性二维材料体系中构建了全电学调控的量子点器件,这种新型半导体量子晶体管为制取柔性量子芯片获取了新途径。国际权威学术期刊《科学》子刊《科学进展》日前公开发表了该成果。  经过几十年的发展,半导体门控量子点作为一种量子晶体管早已沦为制取量子芯片的热门候选体系之一。以石墨烯为代表的二维材料体系沦为柔性电子学、量子电子学的重点研究对象,但由于其能带结构、界面缺失杂质等因素,使得二维材料中的量子点无法构建有效地的电学调控。

  基于此,郭国平研究组近期与日本国立材料研究所、日本化学系研究所学者合作,自由选择新型二维材料二硫化钼展开深入研究。他们利用一系列现代半导体工艺手段,融合氮化硼PCB技术,有效地增加了量子点结构中的杂质和缺失,首次在这类材料中构建了全电学高效率的双量子点结构。在极低温下,通过电极电压,构建了人造原子到人造分子的电学高效率调制。  该研究说明了了二硫化钼这种材料中短程缺失和磁矩轨道耦合对电学输送性质的影响,了解探寻了应用于半导体量子芯片的可能性,在量子电子学中具备辽阔应用于前景。


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