Quantum-dot circuit-QED thermoelectric diodes and transistors
最近在量子点电路量子电动力学（电路QED）系统的突破是重要的，无论是从基本的角度来看，从量子光子器件的观点。然而，了解这样的设置作为潜在的热电二极管和晶体管的应用一直失踪。本文通过Keldysh非平衡格林函数方法，证明了腔耦合双量子点可以作为优良的量子热电二极管和晶体管。利用基于极化子变换的增强微扰方法，我们发现热电输运性质对电子-光子相互作用的非单调依赖性。强烈的光-物质相互作用导致电荷和热量的明显整流效应，以及线性传输机制中的热晶体管效应，这为量子热电器件开辟了一个前沿领域。
2018-11-27 cond-mat.mes-hall
Charge noise analysis of an AlGaAs/GaAs quantum dot using transmission-type radio-frequency single-electron transistor technique
射频工作的单电子晶体管是一种高灵敏度、快速响应的静电计，它对研究单电荷动力学具有重要的意义。我们使用传输型rf-SET技术研究了AlGaAs/GaAs量子点中的高频（高达1 MHz）电荷噪声。在量子点附近的陷阱上的电子捕获和发射动力学由泊松过程支配。测量单个俘获事件的最大带宽约为1 MHz，这与在可测量电流（~0.1pA）中观察单电子隧穿振荡所需的带宽相同。
2000-06-01 cond-mat.mes-hall
Magnetically induced chessboard pattern in the conductance of a Kondo quantum dot
我们定量地描述了一个近藤量子点-或棋盘图案-在恒定相互作用的双量子点模型的磁感应电导调制的主要特征。我们表明，与一个双点的类比举行了非常低的磁场。该分析扩展了全三维自旋密度泛函计算。引入有效的Kondo耦合参数，自洽地计算了棋盘图案随磁场和电子数的变化，定量地解释了实验数据.
2003-05-09 cond-mat.mes-hall
Magnetically Modulated Electrical Switching in an Antiferromagnetic Transistor
本文研究以范德华反铁磁半导体 CrSBr 为沟道的场效应晶体管，发现栅压与磁转变可高效调控沟道电流并实现 1500% 磁阻，揭示其源于磁调制载流子浓度，为节能自旋电子器件提供新思路。
2025-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Experimental studies of T--shaped quantum dot transistors: phase-coherent electron transport
我们测量了T型量子点的低温输运性质。复制振荡叠加在一维电导步骤进行观察。这些结构是一致的电子相位相干长度共振效应的弹道制度。使用一个简单的模型，我们建议，在我们的系统中，一维和二维的电子-电子散射引起的电子相破缺。
1997-08-27 cond-mat.mes-hall
Magnetically controlled current flow in coupled-dot arrays
研究了在磁场作用下，量子在五个点的周期性阵列中的输运。器件光谱显示出对应的一维人工晶体的能带结构随电场变化的明显特征。一个显着的磁控电流感应的变化高达许多数量级取决于温度和材料参数。我们的结果提出了一个简单的设计，用电流技术测量准一维布洛赫电子的磁子带形成。
2007-07-18 cond-mat.mes-hall
Si/SiGe quantum dot with superconducting single-electron transistor charge sensor
我们报道了一种用于制备表面栅控Si/SiGe量子点和集成超导单电子晶体管（S-SET）电荷传感器的工艺。使用深台面蚀刻和AlOx回填的组合来减少栅极泄漏。在漏电流被抑制后，在0.3K的温度下观察到量子点的库仑振荡和S-SET的电流-电压特性。通过使用S-SET执行QD电荷状态的感测来确认S-SET与QD的耦合。
2011-02-22 cond-mat.mes-hall
Statistical Analysis of Spurious Dot Formation in SiMOS Single Electron Transistors
针对工业300 mm工艺SiMOS单电子晶体管，结合低温三角定位测量与多物理场仿真，统计揭示应变和栅压共同诱导寄生量子点形成，并指导器件与氧化层厚度优化。
2024-10-28 cond-mat.mes-hall
Pseudosymmetric bias and correct estimation of Coulomb/confinement energy for unintentional quantum dot in channel of metal-oxide-semiconductor field-effect transistor
我们描述了一种测量方法，该方法能够正确估计金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）沟道中无意的量子点（QD）的充电能量。如果通道具有带大充电能量的主导QD和带弱得多的充电的杂散QD阵列，则该方法通过将杂散QD视为串联电阻器来消除由于杂散QD引起的附加电压降。我们将这种方法应用于短沟道MOSFET，发现占主导地位的QD的充电能量确实可以小于库仑金刚石的尺寸。
2013-09-18 cond-mat.mes-hall
Microwave response of a magnetic single-electron transistor
我们考虑一个单电子晶体管的铁磁点的形式与正常的金属和钉扎铁磁引线接触。点的微波驱动进动感应出泵浦电流。在开路中，这种泵浦产生可测量的反向偏置电压，该反向偏置电压可以通过点中的库仑阻塞来增强并变得高度非线性。这种偏置对微波辐射的功率和光谱的依赖性可用于开发类似于基于单电子晶体管的静电传感器和纳米机电器件的纳米级微波检测器。
2010-12-02 cond-mat.mes-hall
Integration of on-chip field-effect transistor switches with dopantless Si/SiGe quantum dots for high-throughput testing
在单个芯片上测量多个量子器件增加了表征吞吐量，并能够测试器件设计中的器件可重复性、工艺良率和系统变化。我们提出了一种方法，使用片上场效应晶体管开关，使双量子点Si/SiGe器件的多路复用低温测量。多路复用使得表征许多设备成为可能，这些设备随外部电线的数量呈指数级增长，这是考虑到目前常用的低温恒温器布线的重大限制的关键能力。我们使用这种方法来表征三个名义上相同的量子点接触通道，使他们的阈值电压的积累和夹断电压在一个单一的冷却稀释冰箱的比较。
2013-05-08 cond-mat.mes-hall
Thermal Conductance of a metallic dot Single-Electron Transistor
量子点是研究纳米尺度下热传递基本原理的理想系统，也是很有前途的纳米级热机和热器件。在这里，我们报告我们的理论模型的金属点单电子晶体管（md-SET）的热导最近的实验上的低T热导的验证。通过与实验结果的比较，强调了模型的物理解释和特征值，并将模型应用于md-SET热开关的性能评价。计算的电荷电导G、热导\k{appa}和\k{appa} /GT的比值与实测值完全一致。实验结果证实了理论预测的经典区域库仑振荡的周期性、G和\k{appa}的低温极值和高温极限。计算的md-SET的电导呈现在从低T到高T的通用曲线中。它示出的md-SET可以有效地操作作为一个热开关的温度，Ec是充电能量的点。
2018-06-05 cond-mat.mes-hall
Germanium electrostatic quantum dot with integrated charge detector in an MOS structure
我们报道了一个在纯锗中的静电量子点的制作和表征，它带有一个集成的电荷测量晶体管。该器件使用Al2O3/锗界面来限制锗中的载流子，并使用电子量子点和空穴晶体管的混合设计来进行电荷检测。尽管具有450 cm 2/Vs的适度低温载流子迁移率，但与NiGe源极和漏极接触一起使用的空穴晶体管已经显示出对足以检测隧穿进出量子点的单个电荷的点电势的灵敏度。该器件是用两级栅极叠层实现的，顶层用于吸引电子，下层用于限定电子限制电势并积累空穴晶体管。的可能性，以提高器件的操作使用的Al 2 O3/SiGe/Ge多层限制电子在一个更平滑的界面进行了讨论。
2010-08-30 cond-mat.mes-hall
Magnetically-induced reconstructions of the ground state in a few-electron Si quantum dot
我们报道了小硅量子点在高磁场下库仑阻塞峰位置的意外波动。波动具有独特的锯齿图案：作为磁场的函数，峰值位置的线性偏移被相反方向的突然跳跃所补偿。线性位移具有大的斜率，表明形成了具有非零角动量的基态。动量的值被发现是很好地定义，尽管没有旋转对称的点。
2001-08-13 cond-mat.mes-hall
Direct measurement of the Seebeck coefficient in a Kondo-correlated single-quantum-dot transistor
我们报告的第一次测量的塞贝克系数在隧道接触和栅极可调的个人单量子点结在近藤制度，使用电迁移技术制造。这个基本的热电参数是通过直接监测响应于结两端的温差而感应的电压的幅度，同时保持通过器件的净隧穿电流为零来获得的。与在扫描隧道显微镜（STM）配置中探测的体材料和单分子相比，研究纳米级电子晶体管中的热电势受益于电可调谐性以展示突出的量子效应。这里，通过改变温度，根据量子点中的自旋配置，引起塞贝克系数的显著符号变化。与数值重整化群（NRG）计算结果的比较表明，无论是在共隧穿区还是近藤区，在费米能级附近，隧穿态密度一般是不对称的.
2018-11-10 cond-mat.mes-hall
Phonon effects in molecular transistors
速率方程的形式主义是用来确定电子-声子耦合的影响上的电导的分子。声子诱导的量子点上的态密度重整化和声子诱导的点-铅耦合的重整化之间的相互作用被发现是重要的。声子是否能够在与电子通过点的渡越时间相比迅速的时间内平衡被发现影响电导。声子平衡的观察签名。
2003-02-08 cond-mat.mes-hall
Negative differential resistance with graphene channels, interfacing distributed quantum dots in Field-Effect Transistors
探索了具有由石墨烯层制成的沟道的场效应晶体管。石墨烯层接触良好分离的半导体量子点（QD）的分布式阵列。这些点嵌入纳米结构的孔阵列中;每个填充的孔被一个点占据。微分光学和电导进行了观察。由于负微分电阻（NDR）是高速元件的关键，这种结构可能为新的电光器件打开大门。
2013-07-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Double-dot charge transport in Si single electron/hole transistors
我们研究了通过由绝缘体上硅晶片制造的超小硅量子点晶体管的输运。在高温下，4K<T<100 K，器件显示出通过光刻定义的点的单电子或单空穴传输。在T<4K时，通过器件的电流以多点传输为特征。从双点特性的样品中的运输的分析，我们得出结论，额外的点内形成的热生长的栅极氧化物包围光刻定义的点。
2000-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hybrid quantum dot-tin disulfide field-effect transistors with improved photocurrent and spectral responsivity
我们报道了一种改进的光敏性在少层二硫化锡（SnS 2）场效应晶体管（FET）掺杂后与CdSe/ZnS核/壳量子点（QD）。混合QD-SnS 2 FET器件实现了超过500%的光电流响应的增加相比，开始的SnS 2的FET器件和光谱响应度达到超过650 A/W在400 nm波长。在对照的仅QD FET器件中的可忽略的电导表明QD和SnS 2之间的能量转移是负责敏化效应的主要机制，这与QD光致发光和SnS 2光学吸收之间的强光谱重叠以及QD芯和SnS 2之间的大的标称供体-受体间距一致。我们还发现了一个增强的载流子迁移率在混合量子点-二硫化锡场效应管，我们归因于减少接触肖特基势垒的宽度，由于一个升高的背景载流子密度。
2015-12-15 cond-mat.mes-hall
In-plane gate single-electron transistor in Ga[Al]As fabricated by scanning probe lithography
用原子力显微镜在Ga[Al]As异质结中通过氧化GaAs帽层中的线实现了单电子晶体管。氧化物线限定了量子点的边界、面内栅电极以及量子点与源极和漏极的接触。点中的电子数量以及其与引线的耦合都可以通过附加的均匀顶部栅极电极来调整。观察到明显的库仑阻塞振荡作为施加到不同栅极的电压的函数。我们发现，对于正的顶栅电压，光刻图案以高精度转移到电子气。此外，当调整面内电压时，点形状不会显著改变。
1999-09-23 cond-mat.mes-hall
Transient tunneling current of single electron transistors
对单电子晶体管的瞬态隧穿电流进行了理论研究。利用Jauho，Wingreen和Meir [Phys.Rev.B50，5528（1994）]给出的电流随时间变化的公式，研究了温度对嵌入非对称势垒中的单个量子点瞬态电流的影响.结果表明，隧穿速率比对瞬态电流特性有显著影响。最后，分析了锗量子点构成的单孔晶体管指数增长瞬态电流的振荡结构。
2005-12-16 cond-mat.mes-hall
Quantum-dot single-electron transistor as thermoelectric quantum detectors at terahertz frequencies
低维纳米系统具有高灵敏度和低噪声，是操纵、控制和捕获光子的理想材料。如果量子工程能够在所需的频率范围内定制局域电子的能量，它们可以允许在任何频域设计高效的量子传感器。在这里，我们利用丰富的少电子物理开发毫米波纳米探测器采用作为传感元件的InAs/InAs 0.3P 0.7量子点纳米线，嵌入在一个单电子晶体管。一旦用光照射，深度局域化的量子元件表现出由光电热效应驱动的额外电动势，其被利用来有效地感测0.6THz的辐射，噪声等效功率< 8 pWHz-1/2，并且暗电流几乎为零。这一结果为太赫兹频率下的量子密钥分发、量子通信和量子密码学提供了新的研究方向。
2021-09-10 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance and transistor-like behavior of double quantum dots connected to ferromagnetic and superconductor leads
研究了双量子点系统中的电流和磁阻效应，其中一个量子点QDa耦合到两个铁磁电极（F1，F2），而第二个量子点QDb连接到超导体S.对于超导体间隙内的能量尺度，Andreev反射过程允许导电。由于两个铁磁引线的存在，非局部交叉Andreev反射是可能的。我们发现，通过调节施加在铁磁体上的外电势，可以改变磁电阻的符号。另外，可以通过施加到第二铁磁体（F2）的电势来控制第一铁磁体（F1）的电流。我们还包括在每个量子点的点内相互作用和栅极电压，并通过平均场近似分析它们的影响。相对于非相互作用的情况，相互作用降低了电流幅度，但是开关效应仍然是量子相干性的表现，在超导体相干长度的量级上。
2012-06-04 cond-mat.mes-hall
Coulomb-coupled quantum-dot thermal transistors
建立了一种量子点热晶体管，它由三个库仑耦合量子点通过隧道接触耦合到各自的电子库组成。通过集电极和发射极的热流可以由基极的温度控制。研究发现，基极热流的微小变化可以引起集电极和发射极热流的较大变化。通过优化集电极和发射极之间的库仑相互作用或降低基极处的能量依赖隧穿率，可以获得巨大的放大因子。所提出的量子点热晶体管可能在纳米级的低温固态热电路中开辟潜在的应用。
2017-12-19 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
AlGaAs/GaAs single electron transistors fabricated without modulation doping
我们制作了基于AlGaAs/GaAs异质结的量子点单电子晶体管，在没有调制掺杂的情况下，它表现出清晰而稳定的库仑阻塞振荡。库仑阻塞峰形的温度依赖性可以用量子区的标准库仑阻塞理论很好地描述。偏置光谱测量使我们能够直接提取充电能量，并显示出激发态传输的明确证据，证实可以分辨点中的单个量子态。
2010-03-01 cond-mat.mes-hall
Cotunneling thermopower of single electron transistors
本文研究了通过隧道结与两个储层弱耦合的量子点的热电势。在低温下，通过点的传输被充电效应（库仑阻塞）抑制。其结果是，热电势显示出对栅极电压的振荡依赖。我们研究这种依赖性的限制，通过点的运输是主要的非弹性cotunneling的过程中的低温。我们还得到了一个交叉公式的中间温度，连接我们的cotunneling结果的顺序隧道制度中的已知的doppler行为。随着温度的降低，热功率振荡的幅度增加，其形状发生质的变化。
2001-12-25 cond-mat.mes-hall
Full counting statistics and shot noise of cotunneling in quantum dots and single-molecule transistors
我们开发了一个概念上简单的方案，基于主方程的方法来评估弹性和非弹性非共振隧穿（cotunneling）在量子点（QD）和分子的全计数统计（FCS）。我们证明了该方法表明，它再现已知的结果的FCS和散粒噪声的cotunneling制度。对于具有激发态的量子点，我们得到了考虑弹性和非弹性共隧穿的累积生成函数（CGF）的解析表达式。从CGF我们发现，散粒噪声以上的非弹性阈值的共隧穿制度是内在的超泊松时，外部弛豫是弱的。此外，一个完整的图片的散粒噪声在不同的运输制度。在激发态是一个阻塞状态的情况下，强烈增强的散粒噪声预测在共振和共隧穿制度。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall
Coulomb oscillations of the Fano-Kondo effect and zero bias anomalies in the double dot meso-transistor
我们结合Sasaki { \it et al.}的实验研究，从理论上研究了侧面耦合双量子点的输运性质。Phys.Rev.Lett. { \bf 103}，266806（2009）。设置的新颖性在于将近藤点直接连接到引线，而侧点提供了影响近藤相关性的干扰路径。分析了多能级边点在栅电位变化时由于周期性库仑阻塞而引起的源漏电流振荡，这些振荡的Fano分布受温度、栅电位和点间耦合的控制.双点系统的非平衡电导表现出零偏置异常，除了通常的增强之外，还可能表现出在Fano { \it zero}周围发生的抑制（类似倾斜的方面）。在同一区域内，电导的弱温度依赖性表明近藤效应受到抑制。讨论了Fano-Kondo区非平衡电导的标度性质。由于SIAM Kondo温度不再是合适的缩放参数，我们寻找一个特定于双点的替代方案。采用扩展的Anderson模型、Keldysh形式和运动方程技术。
2011-01-28 cond-mat.mes-hall
Magnetically Defined Qubits on 3D Topological Insulators
我们探讨了打破时间反演对称性的潜力，以限制到量子线和量子点的三维拓扑绝缘体的表面状态。铁磁体绝缘体盖层上的磁畴壁提供了预测显示量子反常霍尔效应（QAHE）的界面态。在这里，我们表明，限制也可以发生在磁畴异质结构，与扩展的状态在内部域，以及在周围的域壁的界面QAHE状态。建议的几何形状允许隔离的线和点从虚假规避表面状态。对于量子点，我们发现量子点边缘的高自旋极化量子化QAHE态构成了量子计算量子比特的一个有希望的候选者。
2013-09-05 cond-mat.mes-hall
Defect detection in nano-scale transistors based on radio-frequency reflectometry
介绍了硅单电子晶体管（SET）的射频反射测量。在低温（<4 K）下，除了与SET点的充电相关联的预期库仑阻塞特征之外，还观察到准周期振荡，其在SET点完全空的完全耗尽状态下持续存在。通过模拟证实的模型表明，这些振荡源自位于重掺杂多晶硅栅极堆叠中的非预期浮置栅极的充电。本实验所用的技术可应用于纳米级SET和场效应晶体管中各种电荷缺陷的详细光谱分析
2011-09-21 cond-mat.mes-hall
A Graphene Quantum Dot with a Single Electron Transistor as Integrated Charge Sensor
我们已经开发了一种蚀刻工艺来制造量子点和附近的单电子晶体管作为单层石墨烯中的电荷检测器。检测器的高电荷灵敏度用于探测库仑金刚石以及点中的激发光谱，即使在通过量子点的电流太小而不能通过常规传输装置测量的情况下。基于石墨烯的量子点和集成的电荷传感器充当在无核自旋的量子世界中形成固态量子比特的基本构建块。
2010-08-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Graphene single electron transistor as a spin sensor for magnetic adsorbates
我们研究了单电子输运通过磁性吸附物的石墨烯量子点。我们着重讨论了吸附物的自旋序与器件线性电导之间的关系。通过对具有交换势的紧束缚模型进行数值对角化，模拟了具有磁性吸附物的石墨烯点的电子结构。我们考虑了几种机制，吸附物的磁性状态可以影响单电子晶体管中的传输：通过调整附加能量，通过改变隧穿速率，并在自旋极化电极的情况下，通过磁阻效应。尽管第一种机制总是存在的，但其他机制要求电极具有能量或自旋相关的态密度。我们发现，石墨烯点是最佳的系统来检测几个磁中心的自旋状态。
2013-02-06 cond-mat.mes-hall
Controlled fabrication of single electron transistors from single-walled carbon nanotubes
将单壁碳纳米管（SWNTs）放置在100 nm宽的Al/Al 2 O3底栅上，然后与Pd电极接触，制成单电子晶体管（SET）。库仑振荡高达125 K的观察和充电能量为12-15 meV的能级间距为~5 meV的库仑金刚石测量，在协议的点尺寸为~100 nm，这意味着本地门定义的点尺寸弯曲单壁碳纳米管的边缘和控制其操作。这种“机械模板”方法可以促进使用SWNT的SET器件的大规模制造。
2008-06-16 cond-mat.mes-hall
Polaronic effects induced by non-equilibrium vibrons in a single-molecule transistor
假设振动子处于相干（非平衡）态，计算了具有振动量子点的单电子晶体管的电流-电压特性。对于一个大振幅的量子点振荡，我们预测强烈的抑制电导和解除极化子封锁的偏置电压的步骤形式的$I-V$曲线。台阶的高度不同于Franck-Condon理论（对平衡振子有效）的预测，并且当振子处于平衡态时，电流在较低电压下饱和。
2021-11-30 cond-mat.mes-hall
Single-hole transistor in p-type GaAs/AlGaAs heterostructures
通过AFM氧化光刻在p型、C掺杂的GaAs/AlGaAs异质结构中图案化单孔晶体管。在T=300 mK时观察到明显的库仑阻塞共振。从库仑金刚石测量中提取~ 1.5 meV的充电能量，与点的光刻尺寸一致。在库仑金刚石测量中没有激发态，以及库仑峰高的温度依赖性表明该点处于多能级输运状态。观察到大于估计的平均单粒子水平间距的峰间距的波动。
2005-10-21 cond-mat.mes-hall
The Coulomb Blockade Resonant Breakdown Caused By The Quantum Dot Mechanical Oscillations
研究了悬浮单电子晶体管受迫振动对受库仑阻塞限制的量子点电子隧穿的影响。它示出的量子点的机械振荡导致的库仑阻塞击穿，显示在尖锐的谐振峰中的晶体管电导依赖于在对应于机械振荡本征模式的值的激发频率。被认为是所观察到的效果的物理机制。它可能与量子点和周围电极之间的互电容振荡有关。
2009-11-02 cond-mat.mes-hall
Phonon effects in molecular transistors: Quantum and classical treatment
我们提出了一个全面的理论治疗的影响，电子-声子相互作用的分子晶体管，包括量子和经典的限制，我们研究平衡和平衡声子。我们提出了详细的结果电导，噪声和声子分布在两个制度。一个涉及的温度大相比，电子跃迁的速度和关闭的点，在这个限制，我们的方法产生经典的速率方程，这是数值求解的参数范围很广。另一个制度是低温和弱的电子-声子耦合的微扰近似的Keldysh制定可以应用。声子诱导的量子点上的态密度重整化和声子诱导的点-铅耦合的重整化之间的相互作用被发现是重要的。声子是否能够在与电子通过点的渡越时间相比迅速的时间内平衡被发现影响电导。声子平衡的观察签名。我们还讨论了低T到高T交叉的性质。
2004-06-04 cond-mat.mes-hall
Planar and van der Waals heterostructures for vertical tunnelling single electron transistors
尽管目前存在丰富的二维材料选择，但垂直（范德华）和平面内的异质结构对所产生结构的性质和功能提供了前所未有的控制。因此，平面异质结构允许不同的二维半导体和石墨烯纳米带之间的pn结具有明确的边缘;垂直异质结构导致在纯碳基系统中观察到超导性并实现垂直隧穿晶体管。在这里，我们展示了同时使用平面和范德华异质结来构建垂直单电子隧穿晶体管。我们在六方氮化硼的基质内生长石墨烯量子点，这使得量子点周边的局域态数量急剧减少。使用六方氮化硼隧道势垒作为石墨烯量子点的触点，使我们的晶体管具有可重复性，并且不依赖于局部状态，在设计未来器件时具有更大的灵活性。
2019-01-16 cond-mat.mes-hall
Quantum dot transistors based on CVD-grown graphene nano islands
Tohoku University（东北大学）；National Institute for Material Science (NIMS)（国立材料研究所）
本研究采用无催化剂微波等离子体CVD在SiO₂上直接生长石墨烯纳米岛并制备电极，实现量子点晶体管的低温库仑菱形观测与栅极、隧穿耦合调控。
2025-06-09 cond-mat.mes-hall
Conditional dispersive readout of a CMOS quantum dot via an integrated transistor circuit
量子计算机需要与经典电子学的接口，以实现有效的量子位控制、测量和快速数据处理。使用相同的技术制造量子位和经典控制层是有吸引力的，因为它将促进集成过程，提高反馈速度，并为布线和布局挑战提供潜在的解决方案。使用互补金属氧化物晶体管（CMOS）工艺将经典和量子器件单片集成，使处理器能够从制造大规模电路的最成熟工业技术中获益。在这里，我们展示了一个单电子电荷存储CMOS量子点与CMOS晶体管的集成，用于通过基于栅极的色散感测使用集总元件$LC$谐振器的读出控制。控制场效应晶体管（FET）和量子点采用全耗尽绝缘体上硅技术制作在同一芯片上。当控制场效应管使能量子点读出时，我们得到了$δq=165\, μe \mathrm{Hz}^{-1/2}$的电荷灵敏度。此外，当在毫开尔文温度下将单电子电荷存储在量子点上时，我们观察到一秒量级的单电子保留时间。这些结果表明，在CMOS技术中，基于门的色散量子比特读出的基于时间的多路复用迈出了第一步，为全硅量子经典处理器的开发开辟了道路。
2017-08-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controlled quantum dot formation in atomically engineered graphene nanoribbons field-effect transistors
石墨烯纳米带（GNRs）已经引起了全世界研究人员的强烈兴趣，因为它们构成了一类新兴的量子设计材料。在电子应用中开发它们的主要挑战包括可靠的接触，由于它们的小尺寸（$<$ 50 nm）而变得复杂，以及在器件集成时保持它们的物理特性。在这个实验和理论相结合的研究中，我们报告的量子点（QD）的原子精度GNRs集成在一个设备的几何行为。该器件由转移到石墨烯电极上的对准的5原子宽GNRs（5-AGNRs）的膜组成，具有亚5 nm的纳米间隙。我们证明了窄带隙5-AGNR在室温下表现出类似金属的行为，导致在低偏压下的线性IV曲线和在低于150 K的温度下的单电子晶体管行为。通过在13 K下进行分子水平的光谱学，我们获得了200-300 meV范围内的附加能量。DFT计算预测可比的附加能量，并揭示存在两个电子状态的带隙内的无限长的5-AGNRs时占。通过证明器件集成后5-AGNRs电子特性的保留，如传输光谱所示，我们的研究在实现更奇特的基于GNR的纳米电子器件方面迈出了关键的一步。
2019-12-23 cond-mat.mes-hall
Magnetically Tunable Kondo - Aharonov-Bohm Effect in a Triangular Quantum Dot
离散轨道对称性在介观物理学中的作用表现在由三个相同的量子点组成的等边三角形系统中。在垂直磁场下，由于连续[自旋-旋转SU（2）]和离散（置换C3 v）对称性之间的相互作用，以及U（1）规范不变性，该系统展示了Kondo和Aharonov-Bohm特征的独特组合。电导作为磁通量的函数，根据接触设置显示急剧增强或完全抑制。
2006-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Large-scale characterization of Single-Hole Transistors in 22-nm FDSOI CMOS Technology
本研究采用22-nm FDSOI CMOS工艺实现384个嵌入硅晶体管的p型量子点与片上经典电子器件的深低温单片集成，通过机器学习提取参数明确器件尺寸与量子点性能的关联，为量子-经典电子器件大规模集成提供路径。
2025-07-28 cond-mat.mes-hall
Single-Electron Transistor in Strained Si/SiGe Heterostructures
使用分裂栅极技术在调制掺杂硅/硅锗异质结构的二维电子气中形成横向量子点。采用电子束光刻来产生分裂栅极。通过向这些栅极施加负电压，下面的电子气被耗尽并且形成横向量子点，其尺寸可以通过栅极电压来调节。我们观察到单电子操作与库仑阻塞行为低于1 K。栅极漏电流得到很好的控制，表明这种类型的应用肖特基栅极最近遇到的问题是不是调制掺杂的Si/SiGe异质结构的固有限制，如已推测。
2005-08-10 cond-mat.mes-hall
Design and Modeling of the Charge Readout of a SiMOS Quantum Dot with a Single Electron Transistor and CryoCMOS
Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）
该研究针对SiMOS量子点自旋量子比特，设计出首款Quandarum项目的低温读出ASIC QNDR1，结合SET与低温CMOS，实现用于高能物理的多通道自旋量子比特探测器的读出方案。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Thermal transistor and thermometer based on Coulomb-coupled conductors
我们研究了一个由单能级量子点电容耦合到量子点接触的三端结构。点接触连接到源极和漏极储存器，而量子点耦合到单个基极储存器。这种设置已被用来实现一个非侵入性的，纳米级温度计的浴水库通过检测量子点接触的电流。在这里，我们证明了该设备也可以作为一个热晶体管，其中通过量子点接触的平均（充电和热量）电流是通过控制的基础水库的温度。我们的特点，这种设备的性能作为一个晶体管和温度计，并推导出最大限度地提高各自的灵敏度的工作条件。本文的分析对于纳米尺度下的电荷流和热流的控制以及高精度的温度测量是有用的。
2019-03-26 cond-mat.mes-hall
Spin-Polaronic Effects in Electric Shuttling in a Single Molecule Transistor with Magnetic Leads
计算了自旋极化电子通过单能级可移动量子点在反平行磁化的磁引线之间隧穿的自旋力学器件的电流-电压特性。发现了新的交换和机电耦合诱导（自旋极化）效应决定了强非线性的电流-电压特性，在低电压区的电子输运中，电压依赖的和交换场诱导的量子点向源极的位移导致微分电导的非单调行为，证明了电场对自旋极化效应的提升.在高电压下，电子穿梭的开始导致电流和负微分电导的下降，这是由机械引起的隧道电阻率的增加和交换场引起的磁场中自旋翻转的抑制引起的。这些预测的自旋效应上的振荡频率的点和电子-电子相关的强度的依赖关系进行了讨论。
2020-03-02 cond-mat.mes-hall
Kondo Physics in the Single Electron Transistor with ac Driving
利用含时的安德森哈密顿量，研究了在栅极附近施加交流电压的量子点。证明了线性响应电导对外部频率和驱动幅度的丰富依赖性。在低频率下，交流电位在点的谱密度中产生近藤峰的边带，导致电导在几十年的频率上对数下降。在中频下，由于点能级卫星的近藤共振的出现，点的电导表现出振荡行为。在高频下，由于光子辅助隧穿和近藤共振之间的相互作用，点的电导可以迅速变化。
1998-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-valley locking for in-gap quantum dots in a MoS2 transistor
研究在少层MoS2晶体管中实现了明确的带内量子点自旋态，通过磁光谱证实了自旋-谷锁定并量化了相关参数，为实现自旋-谷量子比特奠定基础。
2023-06-23 cond-mat.mes-hall
Adiabatic Charge Control in a Single Donor Atom Transistor
我们用储存在邻近的量子点中的电子给单个供体充电。在纳米场效应晶体管中实现了包含单个砷施主和并联的静电量子点的硅量子器件。利用施主和量子点与控制栅极和背栅极的不同耦合电容来产生它们的能谱的相对刚性移位，其作为背栅极电压的函数，引起能级的交叉。在4.2 K时，我们观察到了在氧化物界面杂化的施主的$D^{2-}$和$D^{3-}$能级的连续隧穿。它们各自的状态与量子点状态形成蜂窝图案。因此，可以控制量子点的电子与结合到施主的电子的交换耦合，从而实现用于量子信息处理应用的物理量子位。
2010-08-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Surface-gate-defined single-electron-transistor in a MoS$_{2}$ bilayer
我们报告了在MoS $_{2}$双层膜中的栅定义单电子晶体管的多尺度建模和设计。通过结合密度泛函理论和有限元分析，我们设计了一种表面栅结构来静电定义和调整量子点及其相关的隧道势垒在MoS $_{2}$双层。我们的方法为在二维材料中创建新型量子电子器件提供了新的途径。
2016-08-29 cond-mat.mes-hall
Dispersively detected Pauli Spin-Blockade in a Silicon Nanowire Field-Effect Transistor
本文在硅纳米线场效应晶体管双量子点中，利用栅极射频反射法实现色散读出，观测到泡利自旋阻塞并测得145 μeV谷-轨道劈裂，展示了CMOS技术用于单态-三重态量子比特的潜力。
2015-05-01 cond-mat.mes-hall
Two gate-voltage periods in a metallic-nanoparticle based single-electron transistor
连接到引线的量子点（QD）系统表现出作为由库仑阻塞效应\cite{review1,review2,review3}引起的栅极电压的函数的周期性电导峰。许多努力都是为了使量子点的尺寸最小化，并达到单分子\cite{molecular1,molecular2,molecular3}的规模，这可以作为纳米电子电路组件，如晶体管。将分子或纳米颗粒连接到外部引线不能通过基于半导体的QD中使用的传统方法来实现，因此，控制与纳米颗粒QD的耦合是一个主要的技术挑战。在这里，我们提出了一种新的技术，通过该技术，我们可以探索金属纳米粒子的电性能，同时改变耦合到引线。我们发现，通过纳米粒子的电导的特点是由\emph{two}栅极电压周期。周期的相对强度取决于点-引线耦合和源极-漏极电压。这些令人惊讶的发现可能是强耦合金属纳米颗粒的一般性质。
2009-07-28 cond-mat.mes-hall
A Silicon Cluster Based Single Electron Transistor with Potential Room-Temperature Switching
我们展示了基于单个超小硅量子点连接到具有纳米尺度间隔的金断裂结的单电子晶体管器件的制造。金断裂结是通过可控的电迁移过程产生的，并且结中的单个硅量子点被确定为Si_（170）簇。微分电导作为偏置和栅极电压的函数清楚地示出了库仑金刚石，这证实了输运由单个硅量子点主导。研究发现，由于硅量子点（1.8 nm）具有很大的电容，其充电能量可达300 meV。这种大的库仑相互作用可能使单电子晶体管能够在室温下工作。激发态的能级间距可以大到10 meV，这使得我们能够通过外部磁场操纵单个自旋。测量得到的塞曼分裂和兰德因子为2.3，这表明硅量子点中的电子-电子相互作用相对较弱，这对自旋相干时间是有益的。
2018-02-27 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
