利用STM与DFT通过磷化氢吸附至H-Si上工程化悬键实现增强的原子精度制造
材料科学
2022-10-20 v2
摘要
利用扫描探针氢去钝化光刻技术对Si进行掺杂已被证明能够以纳米精度放置和定位少量P原子。若干研究组现已利用该能力构建出由其原子细节决定所需量子行为的器件。然而，仍以100%产率控制置于选定位置的精确原子数的能力尚属空白，从而限制了可实现的复杂性与完美程度。作为迈向掺杂原子数精确控制的重要一步，我们探究了P前驱体分子磷化氢向 intentionally 变化尺寸的原子级完美悬键 patches 的吸附，这些 patches 由沿二聚体行排列的3个相邻Si二聚体、2个相邻二聚体和1个单一二聚体构成。利用低温扫描隧道显微镜，我们通过生成并与模拟图像目录比较来识别吸附产物，在选定情形下探索吸附后的原子操纵，并随后将P并入衬底。对于1-二聚体 patches，我们证明对所吸附物种的操纵在12次尝试中有12次导致单个P的并入。基于本研究的观察，我们提出这种1-二聚体 patch 方法是一种稳健途径，可用于制造确保各关注位点恰有一个P原子的器件。
引用
@article{arxiv.2112.12200,
title = {Enhanced Atomic Precision Fabrication by Adsorption of Phosphine into Engineered Dangling Bonds on H-Si Using STM and DFT},
author = {Jonathan Wyrick and Xiqiao Wang and Pradeep Namboodiri and Ranjit V. Kashid and Fan Fei and Joseph Fox and Richard M. Silver},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.12200},
year = {2022}
}