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的量子态进行电操纵和读出有望带来量子信息处理的创新。在这项研究中，成功​​地制备了位点和形状控制的InAs量子点（QD）。制造，这大大提高了使用单个量子点的功能器件的制造产量。然后，展示了InAs QD晶体管的各种显着特性，例如QD超流晶体管、电可调大g因子和自旋轨道相互作用以及太赫兹频率范围内载流子的光泵浦。这些工作为自组装 InAs 量子点上的新型量子信息应用开辟了道路。

项目成果

Terahertz photon-assisted tunneling in single InAs quantum dot transistors

单 InAs 量子点晶体管中的太赫兹光子辅助隧道效应

• 发表时间: 2012
• 作者: K. Shibata;K. Hirakawa
• 通讯作者: K. Hirakawa

Electronic structures in single self-assembled InAs quantum dashes coupled to metal nanogap electrodes

与金属纳米间隙电极耦合的单个自组装 InAs 量子冲线中的电子结构

• 发表时间: 2011
• 作者: K. Shibata; N. Pascher; P. J. J. Luukko; K. Seki; E. Rasanen; S. Schnez; T. Ihn; K. Ensslin;K. Hirakawa
• 通讯作者: K. Hirakawa

電気二重層ゲートによるInAs量子ドットの電子状態の変調

双电层门调制InAs量子点电子态

• 作者: 柴田憲治;Hongtao Yuan;岩佐義宏; 平川一彦
• 通讯作者: 平川一彦

東京大学生産技術研究所 平川研究室ホームページ

东京大学产业科学研究所平川实验室主页

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
• 作者: K. M. Cha; K. Shibata; I. Horiuchi; M. Kamiko; R. Yamamoto;K. Hirakawa
• 通讯作者: K. Hirakawa