Современная электроника №5/2023

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 15 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2023 требующие соответствующей коррек - ции . Один из вариантов борьбы с эти - ми нежелательными процессами опи - сан в статье [49]. Устройство считывания на базе кван - товой точки Si/SiGe с перекрывающи - мися затворами , являющееся , по суще - ству , модернизацией SET, позволяет измерять синглетное и триплетное состояния двойной квантовой точки . При этом используются как обычная спиновая блокада Паули , так и меха - низм фиксации заряда . Точность счи - тывания составляет для этих вариантов соответственно 82:9% и 99:0% за вре - мена интегрирования 2,08 с и 1,6 с . Для однократного считывания одно - спиновых состояний с помощью спин - селективного туннелирования точ - ность составляет около 99,9% за время интегрирования 300 нс . C пособ считывания состояния кубитов с использованием одноэлек - тронных SET- транзисторов на осно - ве доноров в кремнии , которые были разработаны специально для изме - рения одиночных спинов со скоро - стями намного быстрее , чем время декогеренции спинов в изотопно - очи - щенном кремнии (270 мкс ), приведён в публикации [50]. Разработанный SET- транзистор , имеющий большую ёмкостную связь между SET и целе - вым зарядом , обеспечивает однократ - ное считывание полупроводниковых спиновых кубитов с точностью 97% за 1,5 мкс . Несколько иной подход предлагает использовать резонаторы с высоким импедансом , тесно связанные с чув - ствительной точкой , в сочетании с параметрическим датчиком Джозеф - сона . С этой целью используется ком - бинированный SET, обеспечивающий быстрое высокоточное однократное считывание состояния спинов . Меха - низм преобразования состояния спи - на в заряд в этих схемах считывания использует блокаду спин - зависимого туннелирования . Несмотря на то что описанное устройство требует меньшего количе - ства электродов , чем обычные детекто - ры , точность считывания 99,2% дости - гается менее чем за 6 мкс [51]. Итальянские физики из института метрологии INRIM в Турине разрабо - тали оригинальное гибридное устрой - ство нового типа , предназначенное для манипулирования одиночными заря - дами , а также генерации импульсов квантованного тока [52]. Рис . 11. Структурная схема гибридного SQUISET- транзистора [53] По существу , предлагаемое в этой работе устройство представляет собой модификацию сверхпроводя - щего гибридного одноэлектронного транзистора , который авторы назвали «Superconducting Quantum Interference Single Electron Transistor» (SQUISET). Структурная схема гибридного SQUISET- транзистора показана на рис . 11. Короткая металлическая нанопрово - лока работает как слабая связь . Когда она прерывает сверхпроводящее (S) кольцо , плотность электронных состо - яний (DOS) сильно изменяется за счёт тесного контакта со сверхпроводни - ком . Это даёт возможность управлять устройством через магнитный поток , пронизывающий петлю . Данное свойство лежит в основе принципа действия сверхпроводяще - го бесконтактного транзистора с кван - товой интерференцией (SQUIPT). Квантовая интерференция , возни - кающая в сверхпроводящей нанопро - волоке , может использоваться как инструмент управления , обеспечи - вающий регулируемый по фазе энер - гетический барьер . В свою очередь , использование этого регулируемого энергетического промежутка позволя - ет манипулировать зарядом в широ - ком диапазоне функциональных воз - можностей . Гибридный SQUIPT- транзистор предназначен для использования в квантовой метрологии , когерентной калоритронике и квантовых инфор - мационных технологиях . Следует отметить , что когерентная калоритроника является быстро раз - вивающимся научным направлени - ем , предлагающим разработки в таких приложениях , как , например , трёхмер - ные наноантенны , кремниевые нано - фотонные кольцевые резонаторы , наноисточники света , наносенсоры и другие . Подобные исследования про - водятся также и в РФ . Так , в Институ - те радиотехники и электроники им . В . А . Котельникова » и в « Московском физико - техническом институте » разра - батываются трёхмерные упорядочен - ные наноструктуры , кольцевые , а так - же петлевые подвешенные структуры на основе нанопроволок и другие акту - альные направления [54]. Приведённый краткий обзор техно - логий изготовления SET- транзисторов и примеров их использования далеко не полностью исчерпывает эту тему . Вероятно , что от внимания автора могли ускользнуть некоторые новые публикации . Однако стоит обратить внимание на то , что за последнее вре - мя год от года наблюдается всё мень - шее число публикаций о новых техно - логиях изготовления одноэлектронных транзисторов . При этом явно возраста - ет внимание к так называемым одно - молекулярным одноэлектронным транзисторам (single-molecule single- electron transistor – SM-SET). Основная идея SM-SET заключается в том , что - S Кольца (AI) S Нанопроволоки (AI) N ООТ (AI 0,98 Mn 0,02 ) N Затвор (AI 0,98 Mn 0,02 ) Исток ООТ Сток