Strutture stratificate auto-organizzate di centri azoto-vacanza con orientamento preferenziale in film di diamante eteroepitassiali

Abstract degli autori

Qui riportiamo la fabbricazione e la caratterizzazione di film di diamante monocristallino su wafer da due pollici, contenenti strutture stratificate tridimensionali di centri di colore azoto-vacanza con carica negativa (NV$^{-}$). I film di diamante stratificati orientati secondo (100) sono stati cresciuti mediante deposizione chimica da fase vapore (CVD), creando regioni spazialmente separate di emissione potenziata associata ai centri NV$^{-}$. Tale potenziamento localizzato dell’emissione, così come gli array bidimensionali e tridimensionali di spin, potrebbe consentire architetture a impacchettamento denso per dispositivi quantistici emergenti, come processori di dati, celle di memoria e sensori magnetici. È stata impiegata una sequenza ciclica di crescita CVD e incisione al plasma di ossigeno, che ha portato alla formazione in situ di strutture stratificate a piramide invertita con pareti laterali piatte $\{$111$\}$. Queste cavità vengono successivamente ricoperte con diamante drogato con azoto, per ottenere faccette ricche di NV$^{-}$ con una disposizione uniforme dei legami N-V e una maggiore efficienza di incorporazione dell’azoto.