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用于制备纳米级精度高性能金刚石传感器阵列的自对准图形化技术

应用物理 2022-03-18 v1 光学 量子物理

摘要

以纳米级精度高效地将缺陷中心与光子结构对准,是实现高性能光子器件以及在量子传感、可扩展量子系统和量子计算网络等量子技术中应用的主要挑战之一。在此,我们提出一种完全基于传统工程技术的简便自对准图形化技术,其掺杂精度可达约15 nm。具体而言,我们通过制备金刚石纳米柱传感器阵列来演示该技术,其表现出高度一致性、接近最优的光子计数、接近理论极限的高成品率,以及对不同NV中心的高滤波效率。结合适当的晶体取向,实现了4.65 Mcps的饱和荧光速率和已报道的最佳荧光依赖检测灵敏度1900 cps^(-1/2)。该技术适用于所有类似的固态系统,应能促进并行量子传感和可扩展信息处理的发展。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.09320,
  title  = {Self-aligned patterning technique for fabricating high-performance diamond sensor arrays with nanoscale precision},
  author = {Mengqi Wang and Haoyu Sun and Xiangyu Ye and Pei Yu and Hangyu Liu and Jingwei Zhou and Pengfei Wang and Fazhan Shi and Ya Wang and Jiangfeng Du},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.09320},
  year   = {2022}
}