Si基單量子結構及其耦合體系的微區電學性質研究

《Si基單量子結構及其耦合體系的微區電學性質研究》是依託復旦大學，由楊新菊擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：Si基單量子結構及其耦合體系的微區電學性質研究
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：楊新菊

項目摘要

矽基單量子結構及其耦合體系的電學性質研究，是微觀量子體系研究的重要基礎課題，同時也是實現它們在光電通訊、量子信息等領域套用的關鍵環節。本項目將利用掃描探針顯微鏡的相關技術，包括導電原子力顯微鏡、靜電力顯微鏡、掃描電容顯微鏡、掃描開爾文顯微鏡、交流電流檢測原子力顯微鏡等，系統地研究GeSi單量子點、單量子環及單根Si納米線等矽基單量子結構的多種電學特性，揭示各種電學性質之間的內在關聯以及電學性質對量子結構基本參量的依賴關係，探討其中的物理機制。在此基礎上，將研究單量子結構之間的耦合效應以及耦合效應對電學性質的影響，探索這些耦合體系新的物理現象、特性和機制，實現對量子耦合結構性質的調控。研究外加電場或磁場、溫度、表面改性、摻雜、環境因素等外界作用對量子結構電學特性的影響，探索對量子結構電學性質進行調製的方法。因而本項目的研究具有重要的科學意義和潛在套用價值。

結題摘要

矽基單量子結構及其耦合體系的電學性質研究是微觀量子體系研究的重要基礎課題，同時也是實現其在光電器件、量子通訊等領域套用的關鍵環節。傳統的物理特性研究方法，很難得到單個量子結構的物理特性。本項目利用掃描探針顯微鏡的相關技術，包括導電原子力顯微鏡、靜電力顯微鏡、掃描電容顯微鏡、掃描開爾文顯微鏡等，獲得了GeSi單量子點、單量子環以及單根Si納米線等矽基單量子結構的多種電學特性，並對各種電學性質之間的內在關聯以及電學性質對量子結構基本參量的依賴關係及其物理機制進行了探討。在此基礎上，研究了單量子結構之間的耦合效應以及耦合效應對電學性質的影響，以及雷射照射及溫度改變等外界作用對單量子結構電學特性的影響，並對調製量子結構電學性質的方法進行了探索。這些結果不僅深化了對單量子結構的物理認識，還可以為Si基量子結構的電學性質調控及基於單個Si基量子結構的器件設計提供科學的依據。項目執行期間，共發表項目標註SCI論文14篇，獲得發明專利2項，新型實用專利1項，培養博士生1人，碩士生2人。