基于 O$_2$/Kr 化学的 Diamond 首次等离子体原子层蚀刻
材料科学
2026-03-24 v1 应用物理
等离子体物理
摘要
我们报道了 diamond 使用 O/Kr 化学的首次等离子体原子层蚀刻 (ALE) process。该 process 在由两个分离步骤组成的循环等离子体序列中实现：氧化物表面改性和氙离子去除。该 process 在感应耦合等离子体反应器中实现，交替使用 O 等离子体暴露和低能 Kr 离子轰击。该循环 process 具有 ALE 的特征自限制行为，使其能够实现原子尺度精确的材料去除。蚀刻深度每周期为 \SI{6.85}{\angstrom}。表面分析显示，蚀刻后的 diamond 表面比原始材料更光滑，而 XPS 确认保留了 diamond 键合结构，指示几乎无损伤的蚀刻。这些结果表明，基于 O/Kr 化学的等离子体 ALE 提供了一种可行的路径，用于 diamond 的损伤控制纳米级加工，为 power electronics、光子学、量子感应和量子计算技术等高级器件制造开辟了新的机遇。
引用
@article{arxiv.2603.21159,
title = {First Plasma Atomic Layer Etching of Diamond via O$_2$/Kr Chemistry},
author = {Duc Duy Tran and Cedric Mannequin and Aboulaye Traore and Masahiro Sasaki and Etienne Gheeraert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.21159},
year = {2026}
}