[发明专利]微波谐振腔耦合自组织锗硅纳米线量子点装置

权利要求书

1.一种微波谐振腔耦合自组织锗硅纳米线量子点装置，其特征在于，包括：

基片结构；

至少两个自组织锗硅纳米线量子点电极结构，制备在所述基片结构上；

以及微波谐振腔结构，设置在所述基片结构上，并与所述自组织锗硅纳米线量子点源电极结构耦合。

2.根据权利要求1所述的微波谐振腔耦合自组织锗硅纳米线量子点装置，其特征在于，所述基片结构包括：

硅衬底；

硅缓冲层，形成于所述硅衬底上；

锗层，生长于所述硅缓冲层上；

以及硅包覆层和所述硅包覆层自然氧化形成的二氧化硅层，生长在所述锗层上作为外壳；所述锗层与所述硅包覆层实现纳米线锗内核的制备。

3.根据权利要求2所述的微波谐振腔耦合自组织锗硅纳米线量子点装置，其特征在于，所述基片结构上形成有自组织锗硅纳米线，包括：

所述纳米线锗内核，形成于所述基片结构的锗层之中；

所述纳米线硅盖帽层，形成于所述基片结构的硅包覆层之中；

以及纳米线二氧化硅保护层，形成于所述硅包覆层中；

所述纳米线锗内核、纳米线硅盖帽层与纳米线二氧化硅保护层形成自组织锗硅纳米线。

4.根据权利要求3所述的微波谐振腔耦合自组织锗硅纳米线量子点装置，其特征在于：

所述自组织锗硅纳米线，形成于所述基片结构上；

源电极和漏电极，设置与所述自组织锗硅纳米线相连；

栅极电极，位于所述锗硅纳米线顶部，通过一层绝缘层与所述锗硅纳米线隔绝；

所述自组织锗硅纳米线、源电极、漏电极和栅极电极，以及所述栅极电极形成的量子点构成自组织锗硅纳米线量子点结构。

5.根据权利要求4所述的微波谐振腔耦合自组织锗硅纳米线量子点装置，其特征在于，所述各个自组织锗硅纳米线量子点电极结构包括：

所述自组织锗硅纳米线量子点结构，设置于所述基片结构上；

源大电极，设置于所述基片结构上，并连接所述自组织锗硅纳米线量子点结构的源电极；

漏大电极，设置于所述基片结构上，并连接所述自组织锗硅纳米线量子点结构的漏电极；

以及栅极大电极，设置于所述基片结构上，并连接所述自组织锗硅纳米线量子点结构的栅极电极。

6.根据权利要求1所述的微波谐振腔耦合自组织锗硅纳米线量子点装置，其特征在于，所述微波谐振腔结构包括：

平行放置的两条微波传输线，所述微波传输线为条带状，设置在所述基片结构上，与所述自组织锗硅纳米线量子点源电极结构耦合；

微波输入输出电板，设置于所述基片结构上，实现微波信号的输入和输出；

齿耦合电容，所述齿耦合电容为平行电极形成的电容，设置于所述基片结构上；

以及直流电压接入电极，设置于所述基片结构上，并与所述微波传输线的中间部分相连。

7.根据权利要求6所述的微波谐振腔耦合自组织锗硅纳米线量子点装置，其特征在于，所述微波传输线通过所述齿耦合电容和所述微波输入输出电板相连。

8.根据权利要求1或6所述的微波谐振腔耦合自组织锗硅纳米线量子点装置，其特征在于，所述微波谐振腔中的微波传输线的任意一端与所述自组织锗硅纳米线量子点电极结构的源大电极相连。

9.根据权利要求6所述的微波谐振腔耦合自组织锗硅纳米线量子点装置，其特征在于：

所述两条微波传输线的长度为所要测量的微波波长的一半，所述两条微波传输线之间形成稳定的电磁场，所述两条微波传输线两端为微波谐振腔的微波波腹位置，所述两条微波传输线中间为微波谐振腔的微波波节位置；

所述自组织锗硅纳米线量子点电极结构设置于所述微波谐振腔的微波波腹处；

所述直流电压接入电极设置于所述微波谐振腔的微波波节处。

10.根据权利要求6所述的微波谐振腔耦合自组织锗硅纳米线量子点装置，其特征在于，所述微波谐振腔的材质为铝，厚度为100-150nm。