通过化学气相沉积制备的掺铕镱氧化物薄膜用于量子技术
材料科学
2024-11-18 v1 应用物理
摘要
制备能够与光学腔体和微波共振器集成的量子级稀土掺杂氧化物薄膜，对开发可扩展的量子器件具有重要意义。在不同的生长方法中，化学气相沉积（CVD）提供了高度的灵活性，并已证明能够生产包含稀土离子且线宽窄的氧化物薄膜。然而，由于界面形成天然无定形氧化物层，CVD 直接在硅上生长等离子体薄膜具有挑战性。本文中，我们研究了在不同基板上（包括硅、石英、石英或氧化钱稳定锆晶体）进行掺铕镱氧化物（Er:Y2O3）薄膜的 CVD 生长。此外，我们还尝试在由分子束真空沉积（MBE）制备的硅 (111) 上的等离子体 Y2O3 模板层上进行生长，以规避无定形界面问题。我们发现基板会影响薄膜的形貌和晶体取向，对 CVD 薄膜在 MBE 氧化物/Si 模板 (111) 和在 YSZ (001) 上等离子体生长所观察到的不同纹理。就光学性质而言，Er3+ 离子表现出可用于所有样本的可见和红外发射特征，表明其在各基板上的局部晶体环境均为高质量。我们的ethods 为将此类薄膜集成到可扩展的光学量子技术器件中开辟了有前景的途径。
引用
@article{arxiv.2411.10196,
title = {Erbium doped yttrium oxide thin films grown by chemical vapour deposition for quantum technologies},
author = {Anna Blin and Alexander Kolar and Andrew Kamen and Qian Lin and Xiaogang Liu and Aziz Benamrouche and Romain Bachelet and Philippe Goldner and Tian Zhong and Diana Serrano and Alexandre Tallaire},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.10196},
year = {2024}
}
备注
15 pages, 8 figures, 2 tables