用于自旋量子位的SiGe/Si(111)/SiGe异质结构——电子被限制在导带L谷

在Si(111)晶体中,施加于(111)晶面的强双轴拉伸应变被认为能将导带最低能谷从Δ谷转移到L谷。被限制在L谷的电子会经历四重简并能级分裂,形成非简并的单能级基态(L1)和三重简并的激发态(L3)。该单能级基态相对于L3谷和Δ谷的能量足够低,使其成为理想的量子比特两能级系统。通过形变势理论并结合SiGe/Si(111)/SiGe结构中电子受限的量子效应,研究团队确定了使导带能量最低点从Δ谷转移到L谷所需双轴拉伸应变值及相应锗浓度。同时计算了在该大双轴拉伸应变下硅量子阱发生塑性弛豫的临界厚度,并评估了实现SiGe/Si(111)/SiGe异质结构的可行性。
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提交arXiv: 2026-04-15 03:27

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