中國(guó)科技大學(xué)郭光燦院士指導(dǎo)的中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，近期在半導(dǎo)體門(mén)控量子點(diǎn)的研討中獲得重要停頓。該實(shí)驗(yàn)室的郭國(guó)平教授研討組與其協(xié)作者深化探求二維層狀過(guò)渡金屬硫族化合物應(yīng)用于半導(dǎo)體量子芯片的可能性，實(shí)驗(yàn)上初次在半導(dǎo)體柔性二維資料體系中完成了全電學(xué)調(diào)控的量子點(diǎn)器件。

    經(jīng)過(guò)幾十年的展開(kāi)，半導(dǎo)體門(mén)控量子點(diǎn)作為一種量子晶體管曾經(jīng)成為量子芯片的搶手候選體系之一。以石墨烯為代表的二維資料體系由于其自然的單原子層厚度、[敏感詞]的電學(xué)性能、易于集成等優(yōu)點(diǎn)，成為柔性電子學(xué)、量子電子學(xué)的重點(diǎn)研討對(duì)象。但是自石墨烯被發(fā)現(xiàn)之后的十幾年里，科學(xué)家們經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)嘗試，發(fā)現(xiàn)石墨烯中能帶構(gòu)造、界面缺陷雜質(zhì)等要素對(duì)量子點(diǎn)器件的性能有很大的影響。直到目前，二維資料中的量子點(diǎn)還無(wú)法完成有效的電學(xué)調(diào)控。

    針對(duì)這種狀況，郭國(guó)平研討組與日本國(guó)立資料研討所TakashiTaniguchi和KenjiWatanabe研討員以及理化研討所的FrancoNori教授協(xié)作，選擇新型二維資料二硫化鉬中止深化研討。該資料具有合適的帶隙、較強(qiáng)的自旋軌道耦合強(qiáng)度以及豐厚的自旋－能谷相關(guān)的物理現(xiàn)象，因而在量子電子學(xué)，特別是自旋電子學(xué)和能谷電子學(xué)中具有寬廣的應(yīng)用前景。

    經(jīng)過(guò)大量的嘗試，研討組應(yīng)用微納加工、低溫LED輻照等一系列現(xiàn)代半導(dǎo)體工藝手段，分別當(dāng)前二維資料體系研討中普遍采用的氮化硼封裝技術(shù)，有效減少了量子點(diǎn)構(gòu)造中的雜質(zhì)、缺陷等，初次在這類資料中完成了全電學(xué)可控的雙量子點(diǎn)構(gòu)造。