[发明专利]量子干涉晶体管及其制造和操作方法

权利要求书

1.一种量子干涉晶体管，包括：

源极；

漏极；

石墨烯片，包括N个沟道，N个沟道位于源极和漏极之间，并具有N-1 个在源极和漏极之间的路径差，其中，N≥2；

至少一个栅极，位于N个沟道中的一个或一个以上的沟道处，

其中，路径差使得穿过N个沟道中的至少一个沟道的电子波在漏极中产 生相消干涉或者相长干涉。

2.如权利要求1所述的量子干涉晶体管，其中，所述至少一个栅极位于 石墨烯片上方和下方中的至少一处，所述量子干涉晶体管还包括：

栅极绝缘层，在所述至少一个栅极和石墨烯片之间。

3.如权利要求1所述的量子干涉晶体管，其中，所述至少一个栅极围绕 N个沟道中的至少一个沟道的一部分。

4.如权利要求1所述的量子干涉晶体管，其中，石墨烯片进一步包括所 述源极和所述漏极。

5.一种制造量子干涉晶体管的方法，所述量子干涉晶体管包括源极、漏 极、N个沟道和至少一个栅极，N个沟道位于源极和漏极之间，并具有N-1 个在源极和漏极之间的路径差，其中，N≥2，所述至少一个栅极位于沟道中 的一个或一个以上的沟道处，所述方法包括如下步骤：

利用石墨烯片形成N个沟道，

其中，路径差使得穿过N个沟道中的至少一个沟道的电子波在漏极中产 生相消干涉或者相长干涉。

6.如权利要求5所述的方法，其中，利用石墨烯片形成N个沟道的步 骤包括如下步骤：

在将要形成量子干涉晶体管的基底上形成石墨烯片；

在石墨烯片上形成限定N个沟道的掩模；

去除掩模周围的石墨烯片；

去除掩模。

7.如权利要求6所述的方法，其中，在形成石墨烯片的步骤之前和在形 成石墨烯片的步骤之后中的至少一种情况下形成所述至少一个栅极。

8.如权利要求7所述的方法，其中，当在形成石墨烯片的步骤之前形成 所述至少一个栅极的一部分并在形成石墨烯片的步骤之后形成所述至少一个 栅极的其余部分时，将在形成石墨烯片的步骤之前形成的栅极部分和在形成 石墨烯片的步骤之后形成的栅极部分形成为彼此分开或彼此连接，并在所述 至少一个栅极和石墨烯片之间形成栅极绝缘层。

9.一种操作量子干涉晶体管的方法，所述量子干涉晶体管包括源极、漏 极、包括N个沟道的石墨烯片和至少一个栅极，N个沟道位于源极和漏极之 间，并具有N-1个在源极和漏极之间的路径差，其中，N≥2，所述至少一个 栅极位于沟道中的一个或一个以上的沟道处，所述方法包括如下步骤：

将电压施加到所述至少一个栅极，

其中，电压使穿过N个沟道中设置有所述至少一个栅极的至少一个沟道 的电子波的相位移位，

其中，路径差使得穿过N个沟道中的至少一个沟道的电子波在漏极中产 生相消干涉或者相长干涉。

10.如权利要求9所述的方法，其中，源极和漏极形成在石墨烯片中。

11.如权利要求9所述的方法，其中，所述至少一个栅极形成在石墨烯 片的上方和下方中的至少一处，所述量子干涉晶体管还包括：

栅极绝缘层，形成在所述至少一个栅极和石墨烯片之间。

12.如权利要求9所述的方法，其中，所述至少一个栅极围绕设置有所 述栅极的一个或一个以上的沟道的一部分。

13.如权利要求9所述的方法，其中，源极和漏极形成在石墨烯片中。