[发明专利]量子点装置

权利要求书

1.一种装置，包括：

量子点装置的量子阱堆叠；

绝缘材料，被布置在量子阱堆叠上方，其中所述绝缘材料包括沟槽；和

栅极金属，被布置在绝缘材料上并且延伸到所述沟槽中。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述沟槽是第一沟槽，所述栅极金属是第一栅极金属，所述绝缘材料还包括第二沟槽，并且所述装置还包括：

第二栅极金属，被布置在所述绝缘材料上并且延伸到第二沟槽中。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述第一和第二沟槽是平行的。

4.如权利要求2所述的装置，其中所述第一和第二沟槽分隔开50和250纳米之间的距离。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述沟槽具有锥形轮廓，所述锥形轮廓在量子阱堆叠附近最窄。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述沟槽向下延伸到量子阱堆叠。

7.如权利要求1-6中任一项所述的装置，其中所述沟槽具有10和30纳米之间的宽度。

8.如权利要求1-6中任一项所述的装置，还包括：

半导体基底，其中所述量子阱堆叠被布置在半导体基底上。

9.如权利要求1-6中任一项所述的装置，其中栅极电介质被布置在沟槽的底部。

10.如权利要求1-6中任一项所述的装置，还包括：

磁体线。

11.如权利要求1-6中任一项所述的装置，其中所述量子阱堆叠包括硅/硅锗材料堆叠。

12.如权利要求1-6中任一项所述的装置，其中所述栅极金属是第一栅极金属，并且所述装置还包括：

第二栅极金属，被布置在绝缘材料上并且延伸到沟槽中，其中第二栅极金属与第一栅极金属电绝缘。

13.如权利要求12所述的装置，还包括：

分隔物，被布置在第一栅极金属和第二栅极金属之间。

14.如权利要求12所述的装置，还包括：

分隔物，被布置在沟槽中的第二栅极金属和沟槽的侧壁之间。

15.如权利要求1-6中任一项所述的装置，其中所述沟槽具有200和300纳米之间的深度。

16.一种操作量子点装置的方法，包括：

将电信号提供给至少部分地布置在绝缘材料中的第一沟槽中的一个或多个栅极以使第一量子点形成在布置在第一沟槽下方的量子阱堆叠中；

将电信号提供给至少部分地布置在绝缘材料中的第二沟槽中的一个或多个栅极以使第二量子点形成在量子阱堆叠中；以及

利用第二量子点感测第一量子点的量子态。

17.如权利要求16所述的方法，还包括：

将电信号提供给至少部分地布置在第一沟槽中的所述一个或多个栅极以使第三量子点形成在量子阱堆叠中；以及

在利用第二量子点感测第一量子点的量子态之前，允许第一和第三量子点相互作用。

18.如权利要求16-17中任一项所述的方法，其中所述第一和第二沟槽是平行的。

19.一种制造量子点装置的方法，包括：

在基底上提供量子阱堆叠；

在量子阱堆叠上方提供绝缘材料，其中所述绝缘材料包括沟槽；以及

在绝缘材料上形成栅极，其中所述栅极延伸到所述沟槽中。