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Fabrication of silicon-vacancy center array in diamond by low-energy single-ion implantation

低エネルギー単一イオン注入によってダイヤモンド中に作製したシリコン-空孔複合欠陥の配列

田村 崇人*; 小松原 彰*; 寺地 徳之*; 小野田 忍; McGuinness, L.*; Jelezko, F.*; Rogers, L.*; 大島 武; 磯谷 順一*; 品田 賢宏*; 谷井 孝至*

Tamura, Shuto*; Komatsubara, Akira*; Teraji, Tokuyuki*; Onoda, Shinobu; McGuinness, L.*; Jelezko, F.*; Rogers, L.*; Oshima, Takeshi; Isoya, Junichi*; Shinada, Takahiro*; Tanii, Takashi*

化学気相成長(CVD)法によって作製した高品質ダイヤモンドに、60keVのシリコン(Si)イオンを500nm間隔の格子状に注入し、水素10%のホーミングガス中で1000$$^{circ}$$Cで30分の熱処理を行った。共焦点顕微鏡でシリコン-空孔複合欠陥(SiV)を観察した結果、500nm間隔でSiVが形成できていることが分かった。各格子点に注入するSiイオンの数を変えていくことで生成率を評価した結果、少なくとも数%の生成率となることが明らかとなった。また、試料表面を水素もしくは酸素で終端することで、表面起因の発光を抑える効果があることが明らかとなり、共焦点顕微鏡像を得る際のノイズレベルを下げることに成功した。

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