論文の概要: Light extraction from CVD-grown <400> single crystal diamond
nanopillars. Selective charge state manipulations with 0V SF6 plasma
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.05069v1
- Date: Tue, 14 Jan 2020 22:26:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-11 13:46:45.897861
- Title: Light extraction from CVD-grown <400> single crystal diamond
nanopillars. Selective charge state manipulations with 0V SF6 plasma
- Title(参考訳): CVDで成長した<400>単結晶ダイヤモンドナノピラーからの光抽出
0V SF6プラズマによる選択電荷状態操作
- Authors: Mariusz Radtke, Abdallah Slablab, Sandra Van Vlierberghe, Chao-Nan
Lin, Ying-Jie Lu, Chong-Xin Shan
- Abstract要約: 単結晶ダイヤモンド(SCD)ナノピラーからの光抽出の可能性について検討する。
これは、519nmレーザーによる負電荷窒素空孔(NV-)のスピン状態開始によって達成された。
我々は,選択的な0V SF6プラズマエッチングに基づく顕著な効果を観察し,文献的知見とは対照的に,NV(-)中心の非活性化を観察した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We investigate the possibilities to realize light extraction from single
crystal diamond (SCD) nanopillars. This was achieved by dedicated 519 nm
laser-induced spin-state initiation of negatively charged nitrogen vacancies
(NV-). For the first time, we present possibility to perform effective
spin-readout of NV(-)s that were naturally generated by the growth process
during chemical vapor deposition (CVD) synthesis within SCD without any
post-growth implantation strategies. Applied diamond was neither implanted with
14N+, nor was the CVD synthesized SCD annealed, making the presence of nitrogen
vacancy a remarkable phenomenon. To investigate the possibility to realize
light extraction by the utilization of NV(-) bright photoluminescence at room
temperature and ambient conditions with the waveguiding effect, we have
performed a top-down nanofabrication of SCD by electron beam lithography (EBL)
and dry inductively-coupled plasma/ reactive ion etching (ICP-RIE) to generate
light focusing nanopillars. In addition, we have fluorinated the diamond's
surface by dedicated 0V ICP plasma. Light extraction and spin manipulations
were performed with photoluminescence (PL) spectroscopy and optically detected
magnetic resonance (ODMR) at room temperature. We have observed a remarkable
effect based on the selective 0V SF6 plasma etching and surprisingly, in
contrast to literature findings, deactivation of NV(-) centers. We discuss the
possible deactivation mechanism in detail regarding 2-dimensional hole gas
(2HG) and Fermi band bending.
- Abstract(参考訳): 単結晶ダイヤモンド(SCD)ナノピラーからの光抽出の可能性を検討する。
これは、負電荷窒素空洞(nv-)の519nmレーザー誘起スピン状態開始によって達成された。
化学気相沈着(CVD)合成における成長過程によって自然に発生するNV(-)のスピンレディングを,成長後の移植戦略を使わずに,初めて効果的に行うことが可能となる。
応用ダイヤモンドは14N+に移植されず、CVD合成SCDも加熱されず、窒素空孔の存在は顕著な現象であった。
電子線リソグラフィー(EBL)と乾燥誘導結合プラズマ/反応性イオンエッチング(ICP-RIE)によりSCDのトップダウンナノファブリケーションを行い,光集束ナノピラーを作製した。
また,排他的0v icpプラズマによるダイヤモンド表面のフッ素化も行った。
光抽出とスピン操作を光ルミネッセンス(pl)分光法と光検出磁気共鳴(odmr)を用いて室温で行った。
我々は選択的0vsf6プラズマエッチングによる顕著な効果を観察し, 文献所見とは対照的にnv(-)中心の非活性化を示した。
2次元ホールガス (2HG) とフェルミ帯の曲げ加工について, 脱活性化機構を詳細に論じる。
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