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LED相關二維材料半導體量子晶體管取得重要成果

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LED相關二維材料半導體量子晶體管取得重要成果

發布日期:2018-04-13 作者: 點擊:

LED相關二維材料半導體量子晶體管取得重要成果

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       社會在不斷的向前發展,每個行業也都大步的向前邁,關於行業的研究也從未停止多。對於LED相關行業來說就是如此,近日就有著一項這樣的LED相關研究成果。

中國科技大學郭光燦院士領導的中科院量子信息重點實驗室,近期在半導體門控量子點的研究中取得重要進展。該實驗室的郭國平教授研究組與其合作者深入探索二維層狀過渡金屬硫族化合物應用於半導體量子芯片的可能性,實驗上首次在半導體柔性二維材料體係中實現了全電學調控的量子點器件。


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經過幾十年的發展,半導體門控量子點作為一種量子晶體管已經成為量子芯片的熱門候選體係之一。以石墨烯為代表的二維材料體係因為其天然的單原子層厚度、優異的電學性能、易於集成等優點,成為柔性電子學、量子電子學的重點研究對象。然而自石墨烯被發現之後的十幾年裏,科學家們經過大量的實驗嚐試,發現石墨烯中能帶結構、界麵缺陷雜質等因素對量子點器件的性能有很大的影響。直到目前,二維材料中的量子點還無法實現有效的電學調控。


針對這種情況,郭國平研究組與日本國立材料研究所TakashiTaniguchi和KenjiWatanabe研究員以及理化研究所的FrancoNori教授合作,選擇新型二維材料二硫化鉬進行深入研究。該材料具有合適的帶隙、較強的自旋軌道耦合強度以及豐富的自旋-能穀相關的物理現象,因此在量子電子學,尤其是自旋電子學和能穀電子學中具有廣闊的應用前景。


經過大量的嚐試,研究組利用微納加工、低溫LED輻照等一係列現代半導體工藝手段,結合當前二維材料體係研究中廣泛采用的氮化硼封裝技術,有效減少了量子點結構中的雜質、缺陷等,首次在這類材料中實現了全電學可控的雙量子點結構。




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