利用低能Ar+辐照对六方氮化硼进行缺陷工程

单层六方氮化硼（hBN）最近成为量子发射器宿主材料的研究热点。虽然已知这种发射与点缺陷有关，但至今尚未建立光谱与特定缺陷之间的明确关联。本文中，我们制备了原子级洁净的悬浮hBN样品，并对其进行低能离子辐照。通过自动扫描透射电子显微镜成像，在辐照前后对样品进行表征，以评估缺陷浓度和分布。我们发现本征缺陷浓度约为0.03/nm²（其中约55%为硼单空位，8%为氮单空位，20%为双空位，16%为更复杂的空位结构）。为了区分这些缺陷与辐照诱导缺陷，我们通过离子辐照产生了显著更高（但仍适中）的缺陷浓度（0.30/nm²），现在发现约55%为硼单空位，12%为氮单空位，14%为双空位，18%为更复杂的空位结构。结果表明，即使是最简单的辐照也能对缺陷类型产生选择性，为未来通过改变辐照参数来探索选择性变化的实验开辟了道路。