【技术实现步骤摘要】
半导体量子芯片及其制作方法
本专利技术涉及量子
，尤其涉及一种半导体量子芯片及其制作方法。
技术介绍
随着现代大规模集成电路制造技术的飞跃发展，芯片内的集成元件尺寸也在不断减小，伴随而来的是量子效应变得越来越不可忽略。在摩尔定律失效危机的诸多解决方案中，基于量子力学原理设计的量子计算机，因其突破性的性能提升和优异的量子算法应用(例如进行现行经典计算机秘钥分配破解等)，成为了世界各国在科技领域的重要布局和战略高地。在量子计算机的多种量子比特方案里，基于半导体材料体系的栅极电控量子点诸如GaAs/AlGaAs、SiO2/Si、Si/SiGe等材料制备的量子点体系被视为最有希望实现量子计算的比特编码载体。半导体量子点的量子相干性较好，且和现有大规模集成电路微纳加工工艺结合易于集成，同时因为量子点结构受外界环境干扰较小，便于实现量子比特的稳定操控，因而与其他量子计算体系相比，半导体量子点具有很大的前景和优势。半导体量子点器件的载流子包括电子型与空穴型两类，这两类量子点器件在最近的二十年内得到了长足的研究和发展。各项研究也表明，要得到优异的量子器件以应用于量子计算，获...
【技术保护点】
1.一种半导体量子芯片的制备方法，其特征在于，包括：S1，在衬底(101)上依次生长纯化硅层(102)及二氧化硅层(103)；S2，在所述二氧化硅层(103)上制作至少五个离子注入区域(200)；S3，对所述至少五个离子注入区域(200)进行离子注入，并进行真空退火；S4，在所述至少五个离子注入区域(200)制作欧姆接触窗口，在所述欧姆接触窗口中制作欧姆接触电极(300)；S5，在所述二氧化硅层(103)上生长绝缘层(400)，并对所述绝缘层(400)进行刻蚀，裸露所述欧姆接触电极(300)；S6，在所述绝缘层(400)上制作顶层金属电极(500)，其中，所述顶层金属电极(...
【技术特征摘要】
1.一种半导体量子芯片的制备方法，其特征在于，包括：S1，在衬底(101)上依次生长纯化硅层(102)及二氧化硅层(103)；S2，在所述二氧化硅层(103)上制作至少五个离子注入区域(200)；S3，对所述至少五个离子注入区域(200)进行离子注入，并进行真空退火；S4，在所述至少五个离子注入区域(200)制作欧姆接触窗口，在所述欧姆接触窗口中制作欧姆接触电极(300)；S5，在所述二氧化硅层(103)上生长绝缘层(400)，并对所述绝缘层(400)进行刻蚀，裸露所述欧姆接触电极(300)；S6，在所述绝缘层(400)上制作顶层金属电极(500)，其中，所述顶层金属电极(500)与所述至少五个离子注入区域(200)有重叠区域，与所述欧姆接触电极(300)无重叠区域；S7，对步骤S6后的器件进行退火。2.根据权利要求1所述的半导体量子芯片的制备方法，其特征在于，在上述S1中，生长厚度为50～200nm的纯化硅层(102)，生长厚度为5～50nm的二氧化硅层(103)，所述纯化硅层(102)为28Si、29Si和30Si混合物，其中，所述29Si的含量小于100ppm。3.根据权利1所述的半导体量子芯片的制备方法，其特征在于，在上述操作S3中，注入的离子为磷或硼，注入计量为1015cm-2，离子注入的深度为二氧化硅层(103)与纯化硅层(102)界面处朝向纯化硅层(102)方向1～10nm，所述真空退火的条件为真空度小于10-3Pa，在950℃～1050℃温度下，退火5-15分钟。4.根据权利1所述的半导体量子芯片的制备方法，其特征在于，在上述操作S7中，所述退火条件为95％～85％N2和5％～15％H2气氛中，380℃～430℃温度范围内，退火10～30分钟。5.根据权利要求1所述的半导体量子芯片的制备方法，其特征在于，在上述操作S4中，镀厚度为2～5nm的钛和厚度为30～100nm的金的两层金属、或者厚度为2～5nm的钛和厚度为30～100nm的铝的两层金属作为欧姆接触电极(300)；在上述操作S5中，生长厚度为20～100nm的氧化铝作为...
【专利技术属性】
技术研发人员：李海欧，井方铭，王柯，罗刚，王桂磊，郭国平，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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