通过反冲注入在固态基质中多功能直写掺杂剂
应用物理
2021-01-27 v2
摘要
在纳米尺度上改材料性质对纳米电子学、纳米光子学与量子信息中的器件至关重要。例如，宽禁带材料中的光学活性缺陷是实现量子技术的关键组分。然而，通过直接离子注入引入原子缺陷仍是一项根本挑战。在此，我们利用物理学最基本原理之一——动量转移，建立了一种通用的材料掺杂方法。作为概念验证，我们通过 Xe+ 聚焦离子束（FIB）向预先沉积在金刚石表面的 IV 族掺杂剂薄膜的动量转移，将发射体阵列直写入金刚石。我们确证该被称之为撞出掺杂的技术可产生局限于目标表面顶部 5 nm 的超浅掺杂分布，并借此实现亚 50 nm 横向分辨率。撞出掺杂方法成本低廉，却非常通用、强大且普遍适用于诸如原子薄材料的电子与磁掺杂以及半导体器件近表面态的工程化等应用。
引用
@article{arxiv.2001.06985,
title = {Versatile Direct Writing of Dopants in a Solid State Host Through Recoil Implantation},
author = {Johannes E. Fröch and Alan Bahm and Mehran Kianinia and Mu Zhao and Vijay Bhatia and Sejeong Kim and Julie M. Cairney and Weibo Gao and Carlo Bradac and Igor Aharonovich and Milos Toth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.06985},
year = {2021}
}