[实用新型]有自校准功能的对电荷超敏感的库仑计

权利要求书

1．一种有自校准功能的对电荷超敏感的库仑计，其特征在于：在衬底(25)上的导电材料层(24)中有源极(1)、源极(2)和漏极(3)、漏极(4)；在导电材料层(24)的源极(1)和漏极(3)处有槽(13)和槽(15)，槽(13)和槽(15)之间的台面形成连接源极(1)和漏极(3)的一维波导(17)；在一维波导(17)上沉积有隧穿势垒线条栅(19)和(21)，隧穿势垒线条栅(19)和(21)之间的一维波导(17)为量子点(5)；在一维波导(17)的量子点(5)处有线条栅(7在导电材料层(24)的源极(2)和漏极(4)处有槽(14)和槽(16)，槽(14)和槽(16)之间的台面形成连接源极(2)和漏极(4)的一维波导(18)；在一维波导(18)上沉积有隧穿势垒线条栅(20)和(22)，隧穿势垒线条栅(20)和(22)之间的一维波导(18)为量子点(6)；在一维波导(18)的量子点(6)处有线条栅(8)；

在一维波导(17)的量子点(5)和一维波导(18)的量子点(6)处，有连接量子点(5)和(6)的悬浮栅(23)。

2．如权利要求1所述的有自校准功能的对电荷超敏感的库仑计，其特征在于：所述的一维波导(17)或(18)的宽度为3-800纳米。

3．如权利要求1所述的有自校准功能的对电荷超敏感的库仑计，其特征在于：所述的衬底上进一步覆盖有缓冲外延层。

4．如权利要求1所述的有自校准功能的对电荷超敏感的库仑计，其特征在于：所述的缓冲外延层是1)Si、Ge或GeSi半导体元素材料；2)GaN、NAlGaAs、NInGaAs、NAlGaAs、NInAlGaAs、GaAs、AlGaAs、InGaAs或InAlGaAs半导体化合物；3)由硅、磷离子、氮离子、砷离子、氧离子或氟化硼离子掺杂到Si、Ge、GeSi、GaN、NAlGaAs、NInGaAs、NInAlGaAs、GaAs、AlGaAs、InGaAs或InAlGaAs半导体材料中的复合材料；4)上述1)、2)和3)所述的晶格常数相近似且可任意组合的材料；5)氧化硅、氧化铝、氮化硅或氧化钛绝缘材料。

5．如权利要求1所述的有自校准功能的对电荷超敏感的库仑计，其特征在于：所述的衬底为1)半导体绝缘体上的硅；2)氧化物材料；3)玻璃、SiC、Ge、硅或在硅表面上有一层氧化物的单晶硅；4)掺杂的半导体材料或非掺杂的半导体材料。

6．如权利要求5所述的有自校准功能的对电荷超敏感的库仑计，其特征在于：所述的氧化物材料是Al₂O₃、氧化硅、氧化镁或钛酸锶。

7．如权利要求5所述的有自校准功能的对电荷超敏感的库仑计，其特征在于：所述的非掺杂的半导体材料是GaAs、Cr-GaAs、Si或InP；掺杂的半导体材料是N⁺-GaAs、N⁺-InP或N⁺-GaN。

8．如权利要求1所述的有自校准功能的对电荷超敏感的库仑计，其特征在于：所述的导电材料是1)Si、Ge或SiGe半导体元素材料；2)GaN、NAlGaAs、NInGaAs、NAlGaAs、NInAlGaAs、GaAs、AlGaAs、InGaAs或InAlGaAs半导体化合物；3)由硅、镁、磷离子、氮离子、砷离子、氧离子或氟化硼离子掺杂到Si、Ge、SiGe、GaN、NAlGaAs、NInGaAs、NInAlGaAs、GaAs、AlGaAs、InGaAs或InAlGaAs半导体材料中的复合材料；4)上述1)、2)和3)所述的晶格常数相近似且可任意组合的材料。

9．如权利要求1所述的有自校准功能的对电荷超敏感的库仑计，其特征在于：所述的隧穿势垒线条栅、线条栅或悬浮栅是Al、Au、W、Cr、Ti、Ni、Pt、Ge、Ta或Mo金属层以及它们之间的任意复合层。