[发明专利]具有同位素纯化材料的基于施主或受主的自旋QUBIT在审
| 申请号： | 201910123865.X | 申请日： | 2019-02-19 |
| 公开（公告）号： | CN110289312A | 公开（公告）日： | 2019-09-27 |
| 发明（设计）人： | N.K.托马斯;J.S.克拉克;J.M.托雷斯;L.拉姆珀特;R.皮拉里塞蒂;H.C.乔治;K.辛格;J.M.罗伯茨;R.考迪洛;Z.R.约斯科维茨;D.J.米夏拉克 | 申请（专利权）人： | 英特尔公司 |
| 主分类号： | H01L29/66 | 分类号： | H01L29/66;G06N10/00 |
| 代理公司： | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人： | 黄涛;刘春元 |
| 地址： | 美国加利*** | 国省代码： | 美国;US |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 同位素 纯化材料 自旋 半导体基质 掺杂物原子 核自旋 非零 受主 原子百分比 装置组件 自然丰度 相干性 与非 | ||
1.一种自旋qubit装置组件，包括：
掺杂物原子堆叠，包括半导体基质层，所述半导体基质层包括同位素纯化材料；
掺杂物原子，位于半导体基质层中；
栅极金属，位于掺杂物原子附近；和
栅极电介质，位于栅极金属和半导体基质层之间。
2.根据权利要求1所述的自旋qubit装置组件，其中所述同位素纯化材料包括硅。
3.根据权利要求2所述的自旋qubit装置组件，其中所述硅包括小于4原子百分比的量的29Si。
4.根据权利要求2所述的自旋qubit装置组件，其中所述同位素纯化材料还包括锗。
5.根据权利要求4所述的自旋qubit装置组件，其中所述锗包括小于7原子百分比的量的73Ge。
6.根据权利要求1所述的自旋qubit装置组件，其中所述同位素纯化材料包括锗。
7.根据权利要求6所述的自旋qubit装置组件，其中所述锗包括小于7原子百分比的量的73Ge。
8.根据权利要求1所述的自旋qubit装置组件，其中所述同位素纯化材料包括锌、镉、碲、硒、硫、铁、铅、锡或碳。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的自旋qubit装置组件，其中所述同位素纯化材料是第一同位素纯化材料，掺杂物原子堆叠还包括缓冲层，缓冲层包括第二同位素纯化材料，并且半导体基质层位于缓冲层和栅极电介质之间。
10.根据权利要求9所述的自旋qubit装置组件，其中所述第二同位素纯化材料包括锌、镉、碲、硒、硫、铁、铅、锡或碳。
11.根据权利要求9所述的自旋qubit装置组件，其中所述缓冲层的厚度大于25纳米。
12.根据权利要求9所述的自旋qubit装置组件，其中所述掺杂物原子堆叠还包括势垒层，势垒层包括第三同位素纯化材料，并且势垒层位于半导体基质层和栅极电介质之间。
13.根据权利要求9所述的自旋qubit装置组件，还包括势垒层，其中所述缓冲层位于半导体基质层和势垒层之间。
14.根据权利要求1-8中任一项所述的自旋qubit装置组件，其中所述同位素纯化材料是第一同位素纯化材料，并且栅极电介质包括第二同位素纯化材料。
15.根据权利要求14所述的自旋qubit装置组件，其中所述第二同位素纯化材料包括硅。
16.根据权利要求14所述的自旋qubit装置组件，其中所述第二同位素纯化材料包括铪。
17.根据权利要求16所述的自旋qubit装置组件，其中所述第二同位素纯化材料的铪包括小于18原子百分比的量的177Hf。
18.根据权利要求14所述的自旋qubit装置组件，其中所述第二同位素纯化材料包括锆、钛、锶或钇。
19.根据权利要求1-8中任一项所述的自旋qubit装置组件，其中所述栅极电介质的厚度处于0.5和10纳米之间。
20.根据权利要求1-8中任一项所述的自旋qubit装置组件，还包括：射频传输线，位于掺杂物原子附近并且被配置为提供振荡磁场以控制基于掺杂物的自旋qubit装置的自旋态。
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