【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、在适当的条件下，预计邻近超导体的半导体纳米线将承载物质的拓扑相。这使得它们成为容错量子计算机的构建块的有希望的候选者。基于二维电子气体(“2deg”)的半导体纳米线提供了具体的实现，与传统超导体邻近耦合，通常作为外延2d晶片堆叠的一部分生长，但在制造过程中也可以在材料生长后沉积。该材料平台具有相当大的自旋轨道耦合和大的电子g因子，这是形成拓扑状态的关键成分。2d平台经由涉及蚀刻和沉积的自上而下的光刻图案化来实现复杂的器件几何形状。
2、拓扑相自身表现为在纳米线端部的一对马约拉纳零模(majorana zero modes，mzm)的形式。沿着导线的大部分，远离端部，单电子光谱中存在间隙。实验通常在纳米线端部处使用遂穿光谱来检测遂穿电导中的零偏置峰(zero-bias peak，zbp)。
3、通过形成这种纳米线的网络并在网络的某些部分诱导拓扑结构，可以创建量子比特，量子比特可以被操纵以用于量子计算的目的。量子比特(也称为量子位(qubit))是一种元素，可以在其上执行具有两种可能结果的测量，但在任何给定时间(未被测量时)实际上可以处于对应于不同结果的两种状态的量子叠加中。
4、为了诱导拓扑相，将器件冷却到超导体(例如铝)表现出超导行为的温度。超导体在相邻半导体中引起邻近效应，由此半导体与超导体界面附近的区域也表现出超导特性，即在相邻半导体中诱导出超导配对间隙。当向器件施加磁场时，mzm正是在半导体的这个区域中形成的。
5、磁场的作用是提升半导体中的自旋简并性。量子系
6、诱导mzm通常还需要通过利用静电势门控纳米线来调整纳米线中的电荷载流子的静电势。静电势是使用栅电极施加的。施加静电势可以操纵半导体组件的电导带或价带中的电荷载流子的数目。
7、需要表征半导体-超导体混合系统的电子特性。
技术实现思路
1、一方面，本专利技术提供一种半导体-超导体混合器件，包括：半导体组件，所述半导体组件在使用时包括纳米线形式的沟道；超导体组件，能够通过邻近效应在所述半导体组件中诱导超导性；以及指状栅极阵列，所述指状栅极可单独操作以将相应的静电场施加到所述沟道的相应的区段。
2、在另一方面，本专利技术提供一种操作半导体-超导体混合器件的方法，该方法包括：将所述半导体-超导体混合器件冷却到所述超导体组件超导的温度；至少向所述半导体-超导体混合器件的所述沟道施加磁场；以及向所述指状栅极施加电压。
3、在又一方面，本专利技术提供了制造半导体-超导体混合器件的方法，该方法包括：制造半导体组件；制造超导体组件；以及制造指状栅极阵列。
4、本
技术实现思路
旨在以简化的形式介绍下面在具体实施方式中进一步描述的概念选择。本
技术实现思路
不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题也不限于解决本文所述任何或所有缺点的实现。
【技术保护点】
1.一种半导体-超导体混合器件，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体-超导体混合器件，还包括：
3.根据权利要求2所述的半导体-超导体混合器件，还包括第二引线，
4.根据前述权利要求中任一项所述的半导体-超导体混合器件，其中所述半导体组件是异质结构，所述异质结构包括被布置在上势垒和下势垒之间的量子阱；
5.根据前述权利要求中任一项所述的半导体-超导体器件，其中所述指状栅极阵列包括下层指状栅极和上层指状栅极；
6.根据权利要求5所述的半导体-超导体混合器件，其中所述电介质层限定对应于下层的所述指状栅极之间的间隔的凹槽；并且
7.根据前述权利要求中任一项所述的半导体-超导体混合器件，其中：
8.根据前述权利要求中任一项所述的半导体-超导体混合器件，其中所述超导体组件包括超导体的细长条带，其中所述细长条带被布置在所述沟道上方，并且其中所述细长条带具有小于或等于125nm的宽度，
9.一种操作根据前述权利要求中任一项所述的半导体-超导体混合器件的方法，所述方法包括：
10.根据权
11.根据权利要求9或权利要求10所述的方法，还包括：
12.根据权利要求11所述的方法，还包括改变所述沟道的所述有源区的长度；并且/或者
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中所述器件还包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述器件还包括：
15.一种制造权利要求1至8中任一项所限定的半导体-超导体混合器件的方法，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种半导体-超导体混合器件，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体-超导体混合器件，还包括：
3.根据权利要求2所述的半导体-超导体混合器件，还包括第二引线，
4.根据前述权利要求中任一项所述的半导体-超导体混合器件，其中所述半导体组件是异质结构，所述异质结构包括被布置在上势垒和下势垒之间的量子阱；
5.根据前述权利要求中任一项所述的半导体-超导体器件，其中所述指状栅极阵列包括下层指状栅极和上层指状栅极；
6.根据权利要求5所述的半导体-超导体混合器件，其中所述电介质层限定对应于下层的所述指状栅极之间的间隔的凹槽；并且
7.根据前述权利要求中任一项所述的半导体-超导体混合器件，其中：
8.根据前述权利要求中任一项所述的半导体-超导体混合器件，其中所述超导体组件包括超导体的细长条带，其中所述细长条带被布置在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·M·马库斯，A·S·普希尔，A·达尼连科，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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