Site- and shape-controlled growth of InAs quantum dots and their application to the electronics/photonics devices

InAs量子点的位点和形状控制生长及其在电子/光子器件中的应用

• 批准号: 23681029
• 负责人: SHIBATA Kenji
• 金额: $ 17.72万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23681029/
• 关键词: 量子ドットデバイス; ナノ物性制御; テラヘルツ; トランジスタ; 量子ドット; テラヘルツ電磁波; 単一電子トランジスタ; テラヘルツ波; トンネル効果; 電子デバイス; 光デバイス

Electrical manipulation and read-out of quantum states in zero-dimensional nanostructures by nano-gap metal electrodes is expected to bring about innovation in quantum information processing.In this study, the site- and shape-controlled InAs quantum dots (QDs) were successfully fabricated, which drastically improved the fabrication yield of the functional devices using single QDs. Then, a variety of remarkable properties of the InAs QD transistors were demonstrated, such as QD supercurrent transistors, electrically tunable large g-factors and spin-orbit interaction, and optical pumping of carriers in the terahertz frequency range. These works are opening a way for novel quantum information applications on self-assembled InAs QDs.

通过纳米间隙金属电极对零维纳米结构中量子状态的电气操作和读数预计有望在量子信息处理中引起创新。在这项研究中，该研究成功地制造了现场控制的INAS量子点（QDS），并通过功能性设备的制造能力得到了极大的改进。然后，展示了INAS QD晶体管的各种显着特性，例如QD超电流晶体管，可调的大G因子和自旋轨道相互作用以及Terahertz频率范围内载体的光学泵送。这些作品为自组装INAS QD的新型量子信息应用开辟了一种方式。

项目成果

Terahertz inter-sublevel transitions in single self-assembled InAs quantum dots

单个自组装 InAs 量子点中的太赫兹子能级间跃迁

• 发表时间: 2013
• 作者: Y. Zhang;K. Shibata;N. Nagai;C. Ndebeka-Bandou;and K. Hirakawa
• 通讯作者: and K. Hirakawa

Electrically tuned g tensor in an InAs self-assembled quantum dot

• DOI: 10.1103/physrevb.84.041302
• 发表时间: 2011-07-06
• 期刊: PHYSICAL REVIEW B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Deacon, R. S.;Kanai, Y.;Tarucha, S.
• 通讯作者: Tarucha, S.

Electrically tuned spin-orbit interaction in an InAs self-assembled quantum dot

• DOI: 10.1038/nnano.2011.103
• 发表时间: 2011-08-01
• 期刊: NATURE NANOTECHNOLOGY
• 影响因子: 38.3
• 作者: Kanai, Y.;Deacon, R. S.;Tarucha, S.
• 通讯作者: Tarucha, S.

Chemical composition and thermal stability of AFM anodic oxides as nanomasks for site-controlled InAs QDs

作为位点控制 InAs 量子点纳米掩模的 AFM 阳极氧化物的化学成分和热稳定性

• DOI: 10.1063/1.3666343
• 发表时间: 2011
• 期刊: AIP conference proceeding series
• 作者: K. M. Cha;K. Shibata;I. Horiuchi;M. Kamiko;R. Yamamoto;and K. Hirakawa
• 通讯作者: and K. Hirakawa

Spin-orbit interaction detection using Kondo effect in single self- assembled InAs quantum dots

利用近藤效应在单个自组装 InAs 量子点中检测自旋轨道相互作用

• DOI: 10.1063/1.3666400
• 发表时间: 2011
• 期刊: AIP Conf. Proc.
• 作者: Y. Kanai;R. S. Deacon;S. Takahashi;A. Oiwa;K. Yoshida;K. Shibata;Y. Tokura K. Hi- rakawa;and S. Tarucha
• 通讯作者: and S. Tarucha