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1.一种毫米波远红外线检测器,包含有把电磷波 集中在超微尺寸的微小空间区的电磁波耦合手段, 和吸收这一集中的电磁波在电子位准间产生激发 状态的量子点,和含有这一量子点的单一电子电晶 体。2.如申请专利范围第1项之毫米波远红外线 检测器,其中基于量子点的激发状态,保持单一电 子电晶体的传导率变化的状态。3.如申请专利范 围第1项之毫米波远红外线检测器,其中从量子 点激发状态回到基态的寿命为10毫微秒-1000秒。4. 如申请专利范围第1项之毫米波远红外线检测器 ,其中电子位准间的能量间隔,可以通过量子点的 大小变化,外部磁场和偏压中的一项或者它们的组 合来控制。5.如申请专利范围第1项之毫米波远 红外线检测器,其中激发状态,是根据量子点的尺 寸效应的电子共振激发、通过外加磁场的朗道位 准间的电子共振激发以及基于来自自旋状态的磁 性能量分离的自旋状态间的激发,其中一种或它们 的组合。6.如申请专利范围第1项之毫米波远红 外线检测器,其中电磁波耦合手段是把量子点和电 磁波进行电耦合的标准的壳体天线。7.如申请专 利范围第1项之毫米波远红外线检测器,其中电 磁波耦合手段是把量子点和电磁波进行磁性耦合 、把连接点短路的非标准壳体天线。8.如申请专 利范围第1项之毫米波远红外线检测器,其中根 据外加磁场和电磁波波长决定电磁波耦合手段连 接点有无短路和量子点大小。9.如申请专利范围 第1.6及7项中任一项之毫米波远红外线检测器, 其中电磁波耦合手段兼作单一电子电晶体的闸极 电极。10.一种毫米波远红外线检测器,包含有把 电磁波集中到超微尺寸的微小空间区的电磁波耦 合手段,和把集中在这一电磁波耦合手段中的电磁 波吸收产生离子化的第1量子点,和在这一第1量子 点上含有静电耦合的第2量子点的单一电子电晶体 ; 随着第1量子点的离子化带来第2量子点静电状态 的变化,单一电子电晶体的电气传导率随之变化, 由此检测电磁波。11.如申请专利范围第10项之毫 米波远红外线检测器,其中第1量子点的离子化, 是通过把第1量子点的量子化束缚状态的电子,激 发到第1量子点外部电子系的自由电子状态而产生 的。12.如申请专利范围第10或11项之毫米波远红 外线检测器,其中第1量子点的离子化能量,可以通 过在第1量子点的闸极上外加偏压的大小来控制。 13.如申请专利范围第10项之毫米波远红外线检 测器,其中从第1量子点的离子化状态回到中性状 态的寿命为1微秒-1000秒。14.如申请专利范围第10 项之毫米波远红外线检测器,其中第1量子点和 第2量子点在同一半导体结构上,通过在各自的闸 极上外加的偏压,静电分离而形成。15.如申请专利 范围第10项之毫米波远红外线检测器,其中在半 导体中通过间隙邻接而形成第1量子点和第2量子 点。16.如申请专利范围第10项之毫米波远红外 线检测器,其中第2量子点,是第1量子点上形成的金 属点,跟在这一金属点上形成的金属导线隧道连接 ,形成单一电子电晶体。17.如申请专利范围第16项 之毫米波远红外线检测器,其中第2量子点是铝 金属点,用氧化铝形成隧道结部分。18.如申请专利 范围第10项之毫米波远红外线检测器,其中电磁 波耦合手段是把第1量子点和电磁波进行电耦合的 标准偶极天线。19.如申请专利范围第10或18项之毫 米波远红外线检测器,其中电磁波耦合手段,兼 作形成第1量子点和第2量子点时外加偏压用的闸 极。20.如申请专利范围第1或10项之毫米波远红 外线检测器,其中电磁波耦合手段的导线部分的长 度方向,在电磁波耦合手段的极化轴方向上垂直形 成。21.如申请专利范围第1或10项之毫米波远红 外线检测器,其中电磁波耦合手段的连接点大小和 量子点最大的大小是同程度的。22.如申请专利范 围第1或10项之毫米波远红外线检测器,其中电磁 波耦合手段的电极直径长度,约为电磁波波长的1/2 。23.如申请专利范围第1或10项之毫米波远红外 线检测器,其中单一电子电晶体有形成二维电子系 的单一异质构造,通过单一电子电晶体的闸极电极 ,把二维电子气进行封闭而形成量子点。24.如申请 专利范围第1或10项之毫米波远红外线检测器,其 中单一电子电晶体有着形成二维电子系的单一异 质构造,和在这一二维电子系内控制隧道结量子点 的静电势的闸极电极,和形成限量子点隧道结的源 极区域和汲极区域的源极电极和汲极电极。25.如 申请专利范围第1或10项之毫米波远红外线检测 器,其中单一电子电晶体,有着控制源极汲极电 流的闸极电极和用于形成量子点的闸极电极。26. 如申请专利范围第1或10项之毫米波远红外线检 测器,其中单一电子电晶体的源极电极和汲极电极 的距离,超过电磁波耦合手段极化方向的长度。27. 如申请专利范围第1或10项之毫米波远红外线检 测器,其中单一电子电晶体是化合物半导体。28.如 申请专利范围第1或10项之毫米波远红外线检测 器,其中单一电子电晶体是第III-V族化合物半导体 。29.如申请专利范围第1或10项之毫米波远红外 线检测器,其中单一电子电晶体有着III-V族化合物 半导体超闸极的选择掺杂单一异质结构。30.如申 请专利范围第1或10项之毫米波远红外线检测器, 其中单一电子电晶体有着铝砷化镓/砷化镓的选 择掺杂单一异质结构。31.如申请专利范围第10项 之毫米波远红外线检测器,其中单一电子电晶体 是IV族半导体。32.如申请专利范围第1或10项之毫 米波远红外线检测器,其中把单一电子电晶体对 着量子点对称地形成。33.如申请专利范围第1或10 项之毫米波远红外线检测器,其中在上述结构上 ,包含了在电磷波耦合手段上引导电磁波的光导入 部。图式简单说明: 第一图是本发明中包含了聚光系的毫米波远红 外线检测器的大体构造剖面图; 第二图是表示本发明的毫米波远红外线检测器 。(a)是由壳体天线和量子点组成的单一电子电晶 体的俯视图,(b)是台面式电晶体构造的一部分简明 剖面图。 第三图是本发明中壳体天线的连接点区的平面构 造之概略图。(a)是在无外加磁场下使用,用于波长 0.5-10mm的毫米波远红外线检测器,(b)是在1-7T磁场 下使用,用于波长0.1-0.4mm的毫米波远红外线检测 器,(c)是在1-13T磁场下使用,用于波长0.35-10mm的毫米 波远红外线检测器。 第四图是表示本发明中在磁场下的量子点内部通 过毫米波远红外线单一光子吸收产生位准间的 电子激发的电的转移的概念图。(a)是通过电的转 移(磁等离子体共振)产生的朗道位准间的激发。(b )是被激发的电子和空穴向稳定状态的缓和。(c)是 量子点内的极化。(d)是表示静电势的变化U和电 动势的变化0↑的图。 第五图是表示本发明中磁场下的量子点内部通过 毫米波远红外线单一光子吸收产生位准间的电 子激发的磁性转移的概念图。(a)是通过磁性转移( 磁共振)的自旋状态间的激发。(b)是被激发的电子 和空穴向稳定状态的缓和。(c)是量子点内的极化 。(d)是表示静电势变化U的图。 第六图是表示本发明中其它实施形态的工作原理 的概念图。 第七图是表示本发明中其它实施形态的毫米波 远红外线检测器的图。(a)是A型构造的俯视图。(b) 是B型构造的俯视图。 第八图是本发明中偶极天线连接点区的主要部分 扩大图。(a)是把A型构造的第二量子点通过闸极电 极从第一量子点分离出来的构造。(a')是A型构造 的第一量子点和第二量子点所形成的电子系台面 式电晶体构造分离出来形成的构造。(b)是表示B型 构造主要部分放大的图。 第九图是表示本发明中毫米波远红外线单一检 测的测定实例的图。(a)是无远红外线照射时。(b) 是发光元件电流为2A时。(c)是发光元件电流为3. 5A时,SET传导率对控制闸极电压的依存性的图。 第十图是表示本发明中毫米波远红外线单一检 测的测定实例图,表示由单一光子吸收产生的SET动 作的切换。(d)是发光元件电流为2A时。(e)是发 光元件电流为3A时。(f)是发光元件电流为4A时 。(g)表示被激发状态概率对发光元件电流的依存 性。 第十一图是表示本发明中毫米波远红外线单一 检测的测定实例图,表示激发状态寿命对磁场强度 的依存性。 第十二图是表示本发明中毫米波远红外线单一 检测的测定实例图,表示由单一光子吸收产生的SET 动作切换对温度的依存性。 |
