硅中量子受限纳米结构中的工程化谷-轨道分裂
介观与纳米尺度物理
2011-05-30 v1
摘要
硅基量子电子学在少电子体系中的一个重要挑战是，由于硅导带存在多谷简并，三维量子受限纳米结构中基态与激发轨道态之间的能隙可能很小。理解“谷-轨道”（VO）能隙对于硅量子比特至关重要，因为大的VO能隙可以防止量子比特态泄漏到更高维的希尔伯特空间中。VO能隙随量子受限程度的不同而有显著变化，并且可以通过外加电场进行工程调控。在本工作中，我们通过实验和理论研究了多种受限体系下的VO分裂。我们报告了通过激发态输运光谱学在硅量子点和施主器件中测量VO分裂的结果。这些结果得到了大规模原子级紧束缚计算的支持，该计算涉及超过一百万个原子，以计算VO分裂随电场、施主深度和表面无序度的变化。这些结果为通过量子工程可实现的VO分裂范围提供了全面的图景。
引用
@article{arxiv.1102.5311,
title = {Engineered valley-orbit splittings in quantum confined nanostructures in silicon},
author = {R. Rahman and J. Verduijn and N. Kharche and G. P. Lansbergen and G. Klimeck and L. C. L. Hollenberg and S. Rogge},
journal= {arXiv preprint arXiv:1102.5311},
year = {2011}
}
备注
4 pages, 4 figures