基于 Si/Si-Ge 异质结构中制造的单电子量子点
介观与纳米尺度物理
2025-04-02 v3 量子物理
摘要
本文报道了基于异质结构的自旋量子位器件与工业 CMOS 技术的兼容性。该技术特点是使用 Infineon 的 200 mm 生产线制造 Si/Si-Ge 量子点器件，受限于热预算。器件表现出先进的电荷探测、电荷噪声和谷分裂特性，表明工业制造并未损害异质结构质量。这些测量参数与自旋量子位相干性和量子门保真度相关。我们描述了单电子器件的布局、设计及其使用电子束光刻的制造工艺。集成的标准 90 nm 后端线流程可用于独立于栅层的接触和布线，可扩展至多个布线层，以实现可扩展的量子计算架构。此外，我们呈现了在毫开尔文条件下的表征结果。本工作体现了即使受限于降低的热预算，工业制造方法也能够发挥 Si/Si-Ge 材料体系内在的 CMOS 兼容性，为具有高产量和器件质量的先进量子处理器架构铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2410.16913,
title = {Industrially fabricated single-electron quantum dots in Si/Si-Ge heterostructures},
author = {Till Huckemann and Pascal Muster and Wolfram Langheinrich and Varvara Brackmann and Michael Friedrich and Nikola D. Komerički and Laura K. Diebel and Verena Stieß and Dominique Bougeard and Yuji Yamamoto and Felix Reichmann and Marvin H. Zöllner and Claus Dahl and Lars R. Schreiber and Hendrik Bluhm},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.16913},
year = {2025}
}
备注
This work has been submitted to the IEEE for possible publication. 4 pages, 3 figures