Brevet FR3072375A1 (20190419)

REVENDICATIONS1. Dispositif quantique (100) à au moins deux qubits de spin, comportant au moins : - une portion de semi-conducteur (104) disposée sur une couche diélectrique enterrée (106) d'un substrat de type semi-conducteur sur isolant comprenant en outre une couche support (102) de semi-conducteur telle que la couche diélectrique enterrée (106) soit disposée entre la portion de semi-conducteur (104) et la couche support (102), dans laquelle au moins deux premières parties (108a, 108b) distinctes forment chacune une région de confinement d'un des deux qubits et sont espacées l'une de l'autre par au moins une deuxième partie (116) formant une région de couplage entre les régions de confinement des deux qubits ; - au moins deux grilles avant (110) recouvrant chacune au moins partiellement une des deux premières parties (108a, 108b) de la portion de semi- conducteur (104) ; et dans lequel la couche support (102) comporte au moins une région dopée (118) dont au moins une partie est disposée à l'aplomb de la deuxième partie (116) de la portion de semi-conducteur (104) et forme une grille arrière de commande du couplage entre les régions de confinement des deux qubits.\n<CLM>\1\tDispositif quantique (100) selon la revendication 1, dans lequel la portion de semi-conducteur (104) comporte en outre au moins deux troisièmes parties (122) dopées entre lesquelles sont disposées les premières et la deuxième parties (108a, 108b,\n<CLM>\1\tet formant des réservoirs de porteurs de charges électriques des qubits.\n<CLM>\1\tDispositif quantique (100) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les premières et deuxième parties (108a, 108b,\n<CLM>\1\tde la portion de semi-conducteur (104) comportent un dopage résiduel inférieur ou égal à environ 1.1016 at.cm-3, et la région dopée (118) de la couche support (102) comporte un dopage supérieur ou égal à environ 1.1019 at.cm-3. 18\n<CLM>\1\tDispositif quantique (100) selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre des espaceurs diélectriques (122) entourant chacune des grilles avant (110) et recouvrant la deuxième partie (116) de la portion de semiconducteur (104). 5\n<CLM>\1\tDispositif quantique (100) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la région dopée (118) comporte au moins une zone de contact disposée à côté de ladite partie se trouvant à l'aplomb de la deuxième partie (116) de la portion de semi-conducteur (104), et reliée électriquement à au moins un contact 10 électrique (134) qui traverse au moins la couche diélectrique enterrée (106).\n<CLM>\1\tDispositif quantique (100) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la couche support (102) comporte plusieurs régions dopées (118a, 118b) formant plusieurs grilles arrière de commande du couplage entre des 15 régions de confinement de plusieurs qubits.\n<CLM>\1\tDispositif quantique (100) selon la revendication 6, dans lequel chacune des régions dopées (118a, 118b) comporte au moins une zone de contact reliée électriquement à un contact électrique (134) individuel compatible avec un adressage 20 individuel des grilles arrières.\n<CLM>\1\tProcédé de réalisation d'un dispositif quantique (100) à au moins deux qubits de spin, comportant au moins : - réalisation d'au moins deux grilles avant (110) recouvrant chacune au 25 moins partiellement l'une de deux premières parties (108a, 108b) distinctes d'une portion de semi-conducteur (104) disposée sur une couche diélectrique enterrée (106) d'un substrat de type semi-conducteur sur isolant qui comprend en outre une couche support (102) de semi-conducteur telle que la couche diélectrique enterrée (106) soit disposée entre la portion de semi-conducteur (104) et la couche support (102), les deux premières 30 parties (108a, 108b) étant chacune destinée à former une région de confinement d'un 19 des deux qubits et sont espacées l'une de l'autre par au moins une deuxième partie (116) de la portion de semi-conducteur (104) destinée à former une région de couplage entre les régions de confinement des deux qubits ; - dopage d'au moins une région (118) de la couche support (102), dont 5 au moins une partie est disposée à l'aplomb de la deuxième partie (116) de la portion de semi-conducteur (104) et est destinée à former une grille arrière de commande du couplage entre les régions de confinement des deux qubits.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 8, dans lequel les grilles avant (110) 10 sont réalisées avant le dopage de la région (118) de la couche support (102).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 8, comportant, avant le dopage de la région (118) de la couche support (102), une réalisation d'au moins deux grilles factices recouvrant chacune au moins partiellement l'une des deux premières parties (108a, 15 108b) de la portion de semi-conducteur (104), puis, après le dopage de la région (118) de la couche support (102), une suppression des grilles factices puis la réalisation des grilles avant (110) à des emplacements correspondant à ceux occupés par les grilles factices.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 8 à 10, dans lequel le 20 dopage de la région (118) de la couche support (102) comporte la mise en oeuvre des étapes suivantes : - réalisation d'un masque (126) comprenant au moins une ouverture (128) formée à travers le masque (126) ; - implantation de dopants dans ladite région (118) de la couche 25 support (102) dont le motif est défini par celui de l'ouverture (128) traversant le masque (126) et par celui des grilles avant (110) ou des grilles factices.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 8 à 11, comportant en outre, avant la réalisation des grilles avant (110) ou des grilles factices, une étape de 30 gravure d'une couche superficielle (124) de semi-conducteur du substrat, au moins une 20 portion restante de la couche superficielle (124) formant la portion de semi-conducteur (104).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 8 à 12, comportant en 5 outre, après l'étape de dopage de ladite région (118) de la couche support (102), les étapes de : - réalisation d'espaceurs diélectriques (122) entourant chacune des grilles avant (110) ou des grilles factices et recouvrant la deuxième partie (116) de la portion de semi-conducteur (104) ; 10 - dopage d'au moins deux troisièmes parties (122) de la portion de semi-conducteur (104) entre lesquelles sont disposées les premières et la deuxième parties (108a, 108b,\n<CLM>\1\tet destinées à former des réservoirs de porteurs de charges électriques. 15\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 8 à 13, dans lequel les étapes mises en oeuvre forment plusieurs régions dopées (118a, 118b) de la couche support (102) formant plusieurs grilles arrière de commande du couplage entre des régions de confinement de plusieurs qubits. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 14, comportant en outre la réalisation de plusieurs contacts électriques (134) individuels chacun relié électriquement à une zone de contact d'une des régions dopées (118a, 118b) de la couche support (102) et compatible avec un adressage individuel des grilles arrières.