論文の概要: Room temperature donor incorporation for quantum devices: arsine on germanium

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.08769v1
• Date: Wed, 16 Mar 2022 17:32:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-21 23:00:08.290102
• Title: Room temperature donor incorporation for quantum devices: arsine on germanium
• Title（参考訳）: 量子デバイスのための室温ドナーの組み入れ-ゲルマニウムのアルシン
• Authors: Emily V. S. Hofmann, Taylor J. Z. Stock, Oliver Warschkow, Rebecca Conybeare, Neil J. Curson, and Steven R. Schofield
• Abstract要約: 本稿ではゲルマニウム(001)表面上のアルシン(AsH$_3$)について述べる。 これまでに研究されたケイ素やゲルマニウムのドーパント前駆体とは異なり、ヒ素原子は室温で置換表面格子に完全に取り込まれている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Germanium has emerged as an exceptionally promising material for spintronics and quantum information applications, with significant fundamental advantages over silicon. However, efforts to create atomic-scale devices using donor atoms as qubits have largely focussed on phosphorus in silicon. Positioning phosphorus in silicon with atomic-scale precision requires a thermal incorporation anneal, but the low success rate for this step has been shown to be a fundamental limitation prohibiting the scale-up to large-scale devices. Here, we present a comprehensive study of arsine (AsH$_3$) on the germanium (001) surface. We show that, unlike any previously studied dopant precursor on silicon or germanium, arsenic atoms fully incorporate into substitutional surface lattice sites at room temperature. Our results pave the way for the next generation of atomic-scale donor devices combining the superior electronic properties of germanium with the enhanced properties of arsine/germanium chemistry that promises scale-up to large numbers of deterministically-placed qubits.
• Abstract（参考訳）: ゲルマニウムは、スピントロニクスや量子情報応用のための非常に有望な材料として登場し、シリコンに対して大きな利点がある。 しかし、ドナー原子を量子ビットとして使用する原子規模のデバイスの開発は、シリコンのリンに焦点を当てている。 シリコン中のリンを原子スケールの精度で位置決めするには、熱インクルージョンアニールが必要であるが、このステップの成功率の低さは、大規模デバイスへのスケールアップを禁止する基本的な制限であることが示されている。 本稿では,ゲルマニウム (001) 表面におけるアルシン (AsH$_3$) の包括的研究について述べる。 これまでに研究されたケイ素やゲルマニウムのドーパント前駆体とは異なり、ヒ素原子は室温で置換表面格子に完全に取り込まれている。 その結果、ゲルマニウムの優れた電子的性質とアルシン/ゲルマニウム化学の強化された性質を組み合わせる次世代の原子スケールドナーデバイスへの道が開けた。

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