Многоэлектродная система для реализации твердотельных квантовых устройств, основанных на неупорядоченной системе примесных атомов в кремниистатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 11 ноября 2020 г.
Аннотация:В настоящей работе продемонстрирована твердотельная наноразмерная структура,
представляющей из себя трёхмерный массив туннельно связанных примесных атомов мышьяка в кремнии
с системой подводящих к этой структуре металлических электродов. На поверхности неравномерно
по глубине легированного мышьяком кремния на изоляторе изготовлены структуры из 8 металлических
электродов, 4 из которых сходятся к области диаметром 50 нм, а остальные удалены от центра
этой области на расстояние 200 нм. После удаления тонкого высокопроводящего верхнего слоя
кремния, в изготовленных структурах продемонстрирован одноэлектронный транспорт в массиве
(резервуаре) расположенных между электродами примесных атомов мышьяка.
Величина Кулоновской блокады составила величину ~100 мВ при температуре 4.2 К.
Предложенная структура может быть использована в качестве резервуарной нейронной сети,
где одиночные примесные атомы выполняют роль нейронов, а электроды будут выполнять роль
входных и выходных терминалов устройства, а также использоваться для настройки нейросети.
Рабочая температура устройств может быть существенно повышена благодаря относительно небольшому
эффективному размеру примесных атомов мышьяка в кремнии (3-5 нм).