JP2005203601A - 量子ポイントコンタクト、量子ドット、量子細線、メモリ素子、及び量子コンピュータ - Google Patents
量子ポイントコンタクト、量子ドット、量子細線、メモリ素子、及び量子コンピュータ Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 2次元電子層20を有する半導体基板10と、半導体基板10上に形成された一対の金属ゲート12,14と、金属ゲート12,14に端部間相互がフェルミ波長程度の間隔を空けて接続された一対のカーボンナノチューブ16,18とを備えることによって、量子ポイントコンタクト100を構成する。
【選択図】 図1
Description
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1の量子ポイントコンタクト100の模式的な斜視図である。
図3(a)は、CNT16,18,26,28に付近の電圧を印加していない状態での斜視図であり、図2(a)に対応するものである。図3(b)は、CNT16,18,26,28に付近の電圧を印加している状態での斜視図であり、図2(b)に対応するものである。なお、図3において、図1等に示す部分と同様の部分には同一符号を付している。
図4(a)は、CNT16,18,26,28に付近の電圧を印加していない状態での斜視図であり、図2(a)に対応するものである。図4(b)は、CNT16,18,26,28に付近の電圧を印加している状態での斜視図であり、図2(b)に対応するものである。なお、図4において、図1等に示す部分と同様の部分には同一符号を付している。
図5(a)〜図5(d)は、本発明の実施形態4の単チャネル量子細線400の模式的な構成図である。図5(a)は、金属ゲート12,14に電圧を印加しないときの単チャネル量子細線400の断面図である。図5(b)は、図5(a)の平面図である。図5(c)は、金属ゲート12,14に電圧を印加しているときの単チャネル量子細線400の断面図である。図5(d)は、5(c)の平面図である。
図6(a)〜図6(d)は、本発明の実施形態5の単チャネル量子細線400のCNTの模式的な構成例である。なお、図6において、図5に示した部分と同様の部分には同一符号を付している。
12,14 金属ゲート
16,18,26,28,40,40’ CNT
20,20a,20b 2次元電子層
22,24,42 空乏層
30,32 電子貯蔵領域
34 i−AlGaAs層(第1の半導体層)
35 トレンチ
36 n−AlGaAs層(第2の半導体層)
38 オーミックコンタクト層
44 単チャネル
100 量子ポイントコンタクト
200 単一量子ドット
300 結合量子ドット
400 単チャネル量子細線
Claims (7)
- 半導体基板と、前記半導体基板上に形成された一対の金属ゲートと、前記金属ゲートに端部間相互がフェルミ波長程度の間隔を空けて接続された一対のカーボンナノチューブとを備えることを特徴とする量子ポイントコンタクト。
- 半導体基板と、前記半導体基板上に形成された一対の金属ゲートと、前記金属ゲートに端部間相互がフェルミ波長程度の間隔を空けて接続された一対のカーボンナノチューブとを備え、
前記カーボンナノチューブの一方はY字状又は端部がω字状であり、前記カーボンナノチューブの他方はT字状であり、当該各カーボンナノチューブの分岐側相互をフェルミ波長程度の間隔を空けて対向させていることを特徴とする量子ドット。 - 半導体基板と、前記半導体基板上に形成された一対の金属ゲートと、前記金属ゲートに端部間相互がフェルミ波長程度の間隔を空けて接続された一対のカーボンナノチューブとを備え、
前記各カーボンナノチューブはY字状又は端部がω字状であり、当該各カーボンナノチューブの分岐側相互をフェルミ波長程度の間隔を空けて対向させていることを特徴とする量子ドット。 - 半導体基板と、前記半導体基板上に順次形成された第1及び第2の半導体層と、前記第2の半導体層に設けられたトレンチ内に形成された一対の金属ゲートと、前記金属ゲートに接続されたカーボンナノチューブとを備えることを特徴とする単チャネル量子細線。
- 前記カーボンナノチューブは、分岐点を有する一つのカーボンナノチューブ、伝送するキャリア相互が干渉可能な距離に配された複数のカーボンナノチューブ、又は、端部間相互がフェルミ波長程度の間隔を空けて接続された複数のカーボンナノチューブであることを特徴とする請求項3記載の単チャネル量子細線。
- 請求項2又は3記載の量子ドットを複数備えることを特徴とするメモリ素子。
- 請求項2或いは3記載の量子ドット、又は、請求項4或いは5記載の単チャネル量子細線を備えることを特徴とする量子コンピュータ。
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