由剪切应变引起的无谷硅鳍
介观与纳米尺度物理
2025-01-03 v2
摘要
限域于硅量子点中的电子自旋是大规模量子计算机的有前途候选。然而，体硅导带简并引入了额外能级，危险地接近计算能量窗口，量子信息可在此泄漏。谷态能量——通常为 0.1 meV——取决于难以控制的原子级无序，仍构成这些架构可扩展性的根本限制。本工作中，我们引入了互补金属-氧化物-半导体（CMOS）兼容的硅鳍场效应晶体管设计，将到非计算态的能量间隙增强一个数量级以上。我们的器件包含具有大剪切应变的现实硅-锗纳米结构，其中麻烦的谷自由度被完全移除。因此非计算态的能量不受不可避免原子级无序影响，并可由外加电场原位进一步调谐。我们的设计思想直接适用于多种装置，并将为基于硅的大规模量子处理器提供蓝图。
引用
@article{arxiv.2308.13448,
title = {Valley-Free Silicon Fins Caused by Shear Strain},
author = {Christoph Adelsberger and Stefano Bosco and Jelena Klinovaja and Daniel Loss},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.13448},
year = {2025}
}