自2004年曼徹斯特大學(xué)發(fā)現(xiàn)單原子層厚度的石墨烯以來,石墨烯及類石墨烯二維材料引起了廣泛的關(guān)注。優(yōu)異的電學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì)也使它們成為了量子信息學(xué)研究載體的熱門候選之一。本文主要針對基于這類材料的門控量子點(diǎn)以及納米諧振子體系開展研究,具體內(nèi)容包括:1.簡要介紹二維材料這類材料體系的特點(diǎn),以及門控量子點(diǎn)和微納機(jī)電系統(tǒng)這兩個(gè)體系的相關(guān)基本概念。2.介紹了基于二硫化鉬的門控雙量子點(diǎn)以及基于石墨烯的納米諧振子樣品制備所利用的半導(dǎo)體微納米加工技術(shù)。特別的,對二維材料的干法和濕法轉(zhuǎn)移工藝進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。3.實(shí)驗(yàn)上制備了基于二硫化鉬的可控雙量子點(diǎn),對量子點(diǎn)的基本性質(zhì)進(jìn)行了表征,展示了可調(diào)性,在低載流子濃度下,觀測到了庫倫阻塞弱反局域化現(xiàn)象。4.實(shí)驗(yàn)上制備了基于石墨烯的串聯(lián)多納米機(jī)械振子體系,對各個(gè)機(jī)械振子進(jìn)行了表征,展示了這一體系中聲子模式的可控性。觀測了近鄰聲子模式的強(qiáng)耦合,通過調(diào)節(jié)中間聲子腔的諧振頻率,展示了聲子模式的長程可調(diào)耦合�；诓煌鸟詈蠌�(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)了長程耦合的聲子二能級體系的相干操作。本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有:1.實(shí)驗(yàn)上首次在二維材料體系上獲得可控的雙量子點(diǎn),首次在這類材料體系上觀測到庫倫阻... 

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 石墨烯及類石墨烯二維材料簡介
        1.1.1 石墨烯(Graphene)
        1.1.2 二硫化鉬(MoS_2)
        1.1.3 六方晶格氮化硼(h-BN)
    1.2 門控量子點(diǎn)簡介
    1.3 微納機(jī)電系統(tǒng)簡介
    1.4 本文結(jié)構(gòu)
    參考文獻(xiàn)
第二章 納米加工工藝和低溫測量技術(shù)
    2.1 微納加工工藝簡介
        2.1.1 二維材料定點(diǎn)轉(zhuǎn)移工藝
        2.1.2 圖形化基本原理
        2.1.3 常用的儀器設(shè)備及基本原理
    2.2 極低溫測量技術(shù)
        2.2.1 極低溫測量環(huán)境
        2.2.2 低溫原位電流退火技術(shù)
    2.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 基于二硫化鉬的量子點(diǎn)的研究
    3.1 樣品結(jié)構(gòu)及制備流程
    3.2 可調(diào)雙量子點(diǎn)的表征
        3.2.1 接觸性質(zhì)和遷移率表征
        3.2.2 一維通道的限制
        3.2.3 量子點(diǎn)的表征
    3.3 庫侖阻塞弱反局域化現(xiàn)象
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 基于石墨烯的聲子數(shù)據(jù)總線研究
    4.1 樣品結(jié)構(gòu)及制備流程
    4.2 石墨烯納米機(jī)械振子的測量和讀取
        4.2.1 電學(xué)讀出原理
        4.2.2 雙源混頻測量
        4.2.3 調(diào)幅/調(diào)頻測量
    4.3 單個(gè)機(jī)械振子的表征
    4.4 近鄰聲子模式的耦合
    4.5 可調(diào)非近鄰聲子模式的耦合
    4.6 聲子腔讀取其他聲子模式
    4.7 非近鄰聲子模式的Rabi振蕩
    4.8 電機(jī)械暗態(tài)的觀測
    4.9 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
        5.2.1 MoS_2量子點(diǎn)部分
        5.2.2 納米機(jī)械振子部分
    參考文獻(xiàn)
附錄A 樣品制備流程
    A.1 MoS_2量子點(diǎn)加工流程
    A.2 石墨烯納米機(jī)械振子加工流程
    參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]低維材料上量子點(diǎn)的制備及量子輸運(yùn)研究[D]. 李舒嘯.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017



本文編號：3705816