Ultra-high vacuum scanning tunneling microscope-assisted atomic-scale manufacture of quantum devices
Year: 2025
Type: article
Abstract: 原子级精准的器件制造技术是克服光刻工艺线宽极限的突破口，有望成为未来固态量子器件等原子级精度芯片和传感器的新型生产工艺，且因与半导体工艺和材料兼容而具有通用性。当前，该技术在国际上已经逐渐兴起，科研人员利用扫描隧道显微镜原子操纵方法成功在硅基体系中实现单原子级演示芯片，初步验证了原子制造策略的有效性。本文将从工艺流程、原子操纵/刻蚀方法，电极沉积与封装等方面介绍面向未来固态量子芯片的超高真空扫描探针辅助原子级精准器件制造技术的前沿现状。首先简要回顾该技术的发展过程，并提出了全真空环境量子器件制造工艺路线，然后集中介绍了基于扫描隧道显微镜的原子操纵/刻蚀方法的固态量子器件制造的关键步骤, 最后总结并分析了该技术在未来应用方面的主要难点和可能的解决思路。
Authors: Jiaqi Yang, Yuang Li, Xueyan Li, Yi Pan
Language: English
Subfield: Atomic and Molecular Physics, and Optics
Field: Physics and Astronomy
Domain: Physical Sciences
Open Access status: bronze
OpenAlex ID: W7086737028