面向量子技术的毫米尺度块状金刚石均质自支撑纳米结构

基于金刚石中光学可寻址自旋量子比特的量子器件是量子传感和通信等量子技术的前景平台。金刚石的纳米和微结构加工对于提升器件性能至关重要，但制造仍具有挑战性，通常需要在表面质量、纵横比、器件尺寸和均匀性之间做出权衡。我们通过一种方法克服了这一障碍，该方法可从单晶金刚石中制备毫米尺度、薄（最薄70 nm）且高度平行（< 0.35 nm/$\mathrm{\mu m}$）的薄膜。这些薄膜保持无污染，并具有原子级光滑的表面（$\mathrm{R_q}$ < 200 pm），满足最先进的量子应用要求。我们通过制备大面积的自支撑均质光子纳米和微结构，展示了该方法的好处和多功能性。利用改进的光刻策略，我们的方法提供了增强的可扩展性，产生了适合直接使用的稳健结构，同时通过拾取-放置转移技术保持了与异质集成的兼容性。