[发明专利]可变电容器单电子装置

权利要求书

1.一种包括单电子晶体管的装置，所述单电子晶体管包括：

源极和漏极，其由衬底支撑；

量子岛，其位于所述源极与漏极之间，且其在所述源极与所述漏极之间形成隧道结；及

固定栅电极，其位于所述量子岛附近，所述固定栅电极具有与其相关的电容，所述电容随所施加的电压而变化。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述固定栅电极经配置以在施加至所述固定栅电极的所述电压发生改变时改变所述量子岛与所述固定栅电极之间的电容。

3.如权利要求1或2所述的装置，其中所述固定栅电极包括PN结电极。

4.如权利要求3所述的装置，其中所述PN结电极具有位于所述量子岛附近的第一本体及与所述第一本体相结合的第二本体，所述第二本体的长度尺寸垂直于所述第一本体的长度尺寸。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述固定栅电极包括耗尽型电极，所述耗尽型电极包括位于所述量子岛附近的第一本体及位于所述第一本体附近的第二本体，所述第一及第二本体由电介质材料分离。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述隧道结在所述源极和漏极与所述量子岛之间界定间隙，且电介质材料位于所述间隙中。

7.如权利要求1、2、5或6所述的装置，其进一步包括滤波器，所述滤波器经配置以允许具有预定库仑振荡频率的漏极电流通过所述滤波器。

8.如权利要求1、2、5或6所述的装置，其进一步包括耦连至所述单电子晶体管且经配置以放大来自所述单电子晶体管的漏极电流的金属氧化物场效应晶体管。

9.如权利要求8所述的装置，其中所述装置经配置以使在给定电压下运行时，其将具有第一振幅，所述第一振幅使所述漏极电流具有介于0.1与1.0GHz之间的第一库仑振荡频率，且所述第一库仑振荡频率对应于第一逻辑状态；且所述装置进一步经配置以使在第二电压下运行时，其将具有第二振幅，所述第二振幅使所述漏极电流具有所述漏极电流的第二库仑振荡频率，所述第二库仑振荡频率比所述第一库仑振荡频率大2-3倍之间且其对应于第二逻辑状态。