[实用新型]空穴型半导体电控量子点器件和装置

权利要求书

1.一种空穴型半导体电控量子点器件，所述空穴型半导体电控量子点器件包含：

非掺杂GaAs/AlGaAs异质结基片，所述异质结基片由下到上依次包括非掺杂GaAs衬底(101)、非掺杂AlGaAs层(102)和表面非掺杂GaAs盖帽层(103)；

欧姆接触源极(201)，所述欧姆接触源极(201)依次穿过表面非掺杂GaAs盖帽层(103)和非掺杂AlGaAs层(102)，进入非掺杂GaAs衬底(101)至少5nm；

欧姆接触漏极(204)，所述欧姆接触漏极(204)依次穿过表面非掺杂GaAs盖帽层(103)和非掺杂AlGaAs层(102)，进入非掺杂GaAs衬底(101)至少5nm；

至少两个量子点小电极(402)，所述量子点小电极(402)位于所述欧姆接触源极(201)和欧姆接触漏极(204)之间，处于所述表面非掺杂GaAs盖帽层(103)上；

绝缘层(500)，所述绝缘层(500)覆盖所述表面非掺杂GaAs盖帽层(103)、所述量子点小电极(402)、以及所述欧姆接触源极(201)和欧姆接触漏极(204)的至少一部分；和

栅极纳米条带(602)，所述栅极纳米条带(602)设置在所述绝缘层(500)上，并且其水平投影与所述欧姆接触源极(201)、欧姆接触漏极(204)以及量子点小电极(402)均有交叠。

2.根据权利要求1所述的空穴型电控量子点器件，其特征在于，所述空穴型电控量子点器件包含两个量子点小电极(402)。

3.根据权利要求1所述的空穴型半导体电控量子点器件，其特征在于，所述量子点小电极(402)的宽度为20-60nm，所述量子点小电极(402)之间的间隔为60-120nm。

4.根据权利要求1所述的空穴型半导体电控量子点器件，其特征在于，所述栅极纳米条带(602)的水平投影与所述欧姆接触源极(201)及欧姆接触漏极(204)的交叠面积分别为500-2000平方微米。

5.根据权利要求1所述的空穴型电控量子点器件，其特征在于，所述非掺杂AlGaAs层(102)的厚度为20-80nm；和/或所述表面非掺杂GaAs盖帽层(103)的厚度为2-10nm；和/或所述欧姆接触源极(201)和所述欧姆接触漏极(204)的厚度为50-120nm；和/或所述绝缘层(500)的厚度为20-120nm；和/或所述纳米条带栅极的厚度为50-130nm。

6.一种空穴型半导体电控量子点装置，其特征在于，包括两个根据权利要求1所述的空穴型半导体电控量子点器件，分别为第一空穴型半导体电控量子点器件和第二空穴型半导体电控量子点器件，

所述第一空穴型半导体电控量子点器件和第二空穴型半导体电控量子点器件共用非掺杂GaAs/AlGaAs异质结基片和绝缘层，各自具有纳米栅极条带、量子点小电极、欧姆接触源极和漏极，

两条纳米栅极条带平行布置并且间距为80-160nm，

第一空穴型半导体电控量子点器件的量子点小电极限定的量子点区域与第二空穴型半导体电控量子点器件的量子点小电极限定的量子点区域的距离为200nm以下。