研究前沿：Nature Electronics矽基半導體量子點 | 量子顯微鏡
量子光學顯微鏡可以直接處理原子系統的量子态。然而，固态顯微鏡技術通常不能同時實作局部測量和狀态控制，這是由于其本身的測量機制，或存在阻礙局部栅極控制的全局導電襯底。
近日，澳洲 新南威爾士大學 (UNSW Sydney) B. Voisin，S. Rogge等，在Nature Electronics上發文，報道了一種固态量子顯微鏡，可以控制和局部探測矽中原子量子點的波函數。
這種量子顯微鏡，主要包括掃描隧道顯微鏡針尖、基于表面下銻注入限定在絕緣矽襯底上的源電極和栅電極，以及與原子精度結合的磷摻雜劑。與傳統半導體量子位器件相比，宏觀電極是在圖案化納米級元件之前制造的。同時，還設計了一種光輔助方法，利用基底導電，以穩定靠近量子點的顯微鏡針尖，然後反轉為絕緣體，用于局部選通和光譜學。
研究展示了，量子顯微鏡，可用于調節和映射單量子點和雙量子點的電荷态，以及控制兩個量子點之間的相對電化學勢。
圖1:矽原子裝置的量子顯微鏡。
圖2:在空間和光譜上，解析原子工程的quantum dots量子點。
圖3:調整掃描隧道顯微鏡scanning tunnelling microscopy，STM探針的強度。
圖4:在空間和能量上，排列兩個量子點。
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