Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис. 1а. AFM изображение полученного кристалла квантовых точек.
Рис. 1б. TEM изображение полученного кристалла квантовых точек. Видно, что упорядочение происходит как в горизонтальной плоскости ,так и вертикально.
Рис. 2. Показано узкое распределение квантовых точек по размерам: диаметр (красный) и длина (зеленый) кристаллитов.
Рис. 3. Изоэнергетические поверхности электронов и дырок одной из квантовых точек.

Суперупорядоченные квантовые точки для квантовых компьютеров

Ключевые слова:  квантовые точки, молекулярно-лучевая эпитаксия, периодика, самоорганизация, упорядоченные структуры

Опубликовал(а):  Уточникова Валентина Владимировна

11 октября 2007

Квантовые точки (Quantum Dots, QDs), также иногда называемые синтетическими атомами, - это пространственно ограниченный во всех трех направлениях фрагмент проводника или полупроводника, размеры которого настолько малы, что делают существенными проявление квантовых эффектов. Их можно описать, как частицы в трехмерной потенциальной яме. При этом, в отличие от настоящих атомов, частотами люминесцентных переходов квантовых точек можно легко управлять, просто меняя размеры кристаллов. Квантовые точки являются основными кандидатами для представления кубитов в квантовых вычислениях, кроме того, уже существует программа по созданию на их основе дисплеев.

Одним из наиболее популярных способов получения квантовых точек является их формирование в "двумерном электронном газе", где они уже ограничены в одном направлении. Другим возможным методом является метод самоорганизации Странски-Крастанова (SK метод). При этом первый метод позволяет получать только двумерные и небольшие по площади массивы квантовых точек, а второй приводит к очень большому разбросу размеров частиц. Поэтому особое внимание сейчас привлекает метод темплатной самоорганизации как один из способов получения упорядоченных массивов квантовых точек, молекул и кристаллов. Метод соединяет преимущества top-down ("сверху-вниз", "разборки") техники литографии с bottom-up ("снизу-вверх", сборки) возможностями самоорганизации.

С точки зрения спинтроники и даже создания квантовых компьютерных систем особый интерес представляет система Si/Ge, которая и заинтересовала Detlev Grützmacher с коллегами. Для быстрого получения больших площадей хорошо упорядоченных темплатов они предлагают использовать интерференционную литографию с применением жесткого ультрафиолета (EUV-IL). На подложки Si(100) наносили двумерные массивы отверстий методом реактивного ионного травления, после чего методом молекулярно-лучевой эпитаксии на эти подложки наносили квантовые точки Ge, которые упорядочивались как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Рентгеновская дифрактометрия и атомно-силовая микроскопия выявила, что степень упорядочения полученной структуры и узость разброса размеров квантовых точек превосходит таковые для полученных на сегодняшний день структур. Была также продемонстрирована низкая плотность дефектов в трехмерной структуре кристаллических квантовых точек SiGe. Для этого был снят спектр межзонной фотолюминесценции вплоть до комнатной температуры, который совпадал с теоретически рассчитанным. При этом теоретическая зонная структура была рассчитана исходя из известных по данным рентгеновской дифрактометрии и атомно-силовой микроскопии концентрации германия и формы квантовых точек. Расчет показал, что зонная структура кристалла сильно модифицирована из-за искусственной периодичности. Расчет вариаций собственной энергии, основанный на статистической вариации размеров квантовых точек, определенной экспериментально (±10% для линейных размеров), показал, что рассчитанное электронное связывание между соседними точками не разрушается при вариации размеров квантовых точек. Таким образом, трехмерно упорядоченные квантовые точки можно рассматривать как новый синтетический материал не только с точки зрения строения, но и в отношении его зонной структуры.

Уточникова Валентина


Источник: Nano Letters



Комментарии
Все-таки Детливу не хватает Странски-Крастанова для получения квантовых точек. Разрушая ионным травлением кремний, наверное, тяжело будет получить кристалл под компьютер?
Ну они, вроде, пока за высокую упорядоченность бьются и вроде ее даже достигают...
А вообще да, мне SK был бы больше по душе, если им можно такой же малый разброс получать...

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Неземная красота цветных метаморфоз ферромагнитных жидкостей
Неземная красота цветных метаморфоз ферромагнитных жидкостей

Премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год
Объявлены лауреаты премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год. Премией отмечены 50 работ молодых столичных ученых. Среди лауреатов 12 сотрудников МГУ имени М.В.Ломоносова. Конкурс на получение премий Правительства Москвы молодым ученым проводится с 2013 года. Торжественное награждение победителей состоится 7 февраля 2020 года в Государственном Кремлевском дворце.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Перерождение кремния: от полупроводника к металлу. Морская губка – основа для создания новых наноструктурных композитов. Нитрид-борные аналоги углеродных колец. Лучшие научные сюжеты года по версии APS. Сверхпроводимость ставит новый температурный рекорд. Звук переносит массу? Всяко-разно.

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.