少电子硅量子点的轨道与能谷态能谱

理解硅纳米器件中轨道与能谷量子态之间的相互作用，对于评估自旋量子比特的前景至关重要。我们利用动态电荷传感与脉冲电压谱学研究少电子硅金属-氧化物-半导体量子点的能谱。利用邻近的单电子晶体管作为电荷传感器，将量子点的占据态探测至单电子水平。研究发现，当电子占据数从 N=1 增加到 4 时，第一轨道激发态能量迅速降低。通过监测量子点的顺序自旋填充，我们提取了约 230 {\mu}eV 的能谷劈裂，且该值与电子数无关。这表明在少电子区已具备量子比特操作的有利条件。