日本科技 ： 中日科學家研製出新型量子晶體管

原標題：日本科技 ： 中日科學家研製出新型量子晶體管

10月25日從中科大獲悉，該校郭國平教授研究組與日本科學家合作，首次在半導體柔性二維材料體系中實現了全電學調控的量子點器件。這種新型半導體量子晶體管為製備柔性量子晶元提供了新途徑。最新一期國際權威學術期刊《科學·進展》發表了該成果。

經過幾十年的發展，半導體門控量子點作為一種量子晶體管，已經成為製備量子晶元的熱門候選體系之一。以石墨烯為代表的二維材料體系，因為其天然的單原子層厚度、優異的電學性能、易於集成等優點，成為柔性電子學、量子電子學的重點研究對象。但由於其能帶結構、界面缺陷雜質等因素，使得二維材料中的量子點無法實現有效的電學調控。

郭國平研究組與日本國立材料研究所、日本理化研究所科學家合作，選擇新型二維材料二硫化鉬進行深入研究。他們利用微納加工、低溫LED輻照等一系列現代半導體工藝手段，結合氮化硼封裝技術，有效減少了量子點結構中的雜質和缺陷，首次在這類材料中實現了全電學可控的雙量子點結構。在極低溫下，通過電極電壓，實現了人造原子到人造分子的電學可控調製。

該研究揭示了二硫化鉬這種材料中短程缺陷和自旋軌道耦合對電學輸運性質的影響，深入探索了應用於半導體量子晶元的可能性，在量子電子學中具有廣闊應用前景。

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