論文の概要: Maskless Generation of Single Silicon Vacancy Arrays in Silicon Carbide by a Focused He+ Ion Beam

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.08505v1
• Date: Sun, 18 Sep 2022 08:26:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-26 04:39:36.791002
• Title: Maskless Generation of Single Silicon Vacancy Arrays in Silicon Carbide by a Focused He+ Ion Beam
• Title（参考訳）: 集束he+イオンビームによる炭化ケイ素中の単一シリコン空孔配列のマスクレス生成
• Authors: Zhen-Xuan He, Qiang Li, Xiao-Lei Wen, Ji-Yang Zhou, Wu-Xi Lin, Zhi-He Hao, Jin-Shi Xu, Chuan-Feng Li, and Guang-Can Guo
• Abstract要約: ヘリウムイオン顕微鏡を用いて炭化ケイ素に単一シリコン空孔欠陥アレイを作製する。 集束したHe+イオンビームを正確に制御することで、マスクレスおよびターゲット生成を実現することができる。 この研究は、色中心からフォトニック構造への統合と工学の道を開いた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.606453849219412
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Precise generation of spin defects in solid-state systems is essential for nanostructure fluorescence enhancement. We investigated a method for creating single silicon vacancy defect arrays in silicon carbide using a helium-ion microscope. Maskless and targeted generation can be realized by precisely controlling the focused He+ ion beam with an implantation uncertainty of 60 nm. The generated silicon vacancies were identified by measuring the optically detected magnetic resonance spectrum and room temperature photoluminescence spectrum. We systematically studied the effects of the implantation ion dose on the generated silicon vacancies. After optimization, a conversion yield of ~ 6.95 % and a generation rate for a single silicon vacancy of ~ 35 % were realized. This work paves the way for the integration and engineering of color centers to photonic structures and the application of quantum sensing based on spin defects in silicon carbide.
• Abstract（参考訳）: 固体系におけるスピン欠陥の精密発生はナノ構造蛍光増強に不可欠である。 ヘリウムイオン顕微鏡を用いて炭化ケイ素中のシリコン空隙欠陥アレイの作成方法を検討した。 60nmの注入不確かさで集束したHe+イオンビームを正確に制御することで、マスクレスおよびターゲット生成を実現することができる。 生成したシリコン空孔を光学的に検出した磁気共鳴スペクトルと室温光発光スペクトルを用いて同定した。 シリコン空孔の発生に及ぼすイオン注入量の影響を系統的に検討した。 最適化後、変換収率 ~ 6.95 % と1つのシリコン空孔の生成率 ~ 35 % を実現した。 この研究は、色中心とフォトニック構造の統合と工学、および炭化ケイ素のスピン欠陥に基づく量子センシングの応用の道を開いた。

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