单电子与单空穴晶体管电荷传感器的自动化调谐与表征
介观与纳米尺度物理
2026-03-24 v2 量子物理
摘要
我们提出了一种自动化协议，用于将单电子晶体管（SET）和单空穴晶体管（SHT）调谐为高灵敏度直流电荷传感器。该协议在冷却后初始化一个先前未测量的器件，在势垒栅极空间中识别工作点，并选择与排序电荷传感工作点。它进一步自动化了库仑菱形的采集与分析，以提取传感器相关参数，包括杠杆臂、充电能、栅极和源/漏电容以及估算的量子点半径。我们分别在 1.5 K 和 mK 下工作的积累型硅 MOS SET 和 SHT 器件上演示了该协议，确立了在宽温度范围内的双极性适用性。在 1.5 K 下的操作表明，紧凑型 MOS 器件中的电荷传感在 1-2 K 温区是可行的，这支持了与可扩展自旋量子比特架构相关的更高温度读出。与手动调谐相比，自动化减少了操作员开销，并提供了一致的器件表征，同时通过更快的电子设备和基于反馈的稳定化，为进一步的加速和鲁棒性提升提供了清晰的途径。
引用
@article{arxiv.2502.02521,
title = {Automated tuning and characterization of single-electron and single-hole transistor charge sensors},
author = {Benjamin Van Osch and Andrija Paurevic and Ali Sakr and Tanmay Joshi and Dennis van der Bovenkamp and Quim T. Nicolau and Floris A. Zwanenburg and Jonathan Baugh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.02521},
year = {2026}
}
备注
5 figures