确定性单离子注入检测
使用聚焦离子束系统进行单离子注入可实现高空间分辨率和无掩模掺杂,为量子技术(特别是固态宿主中的量子比特和色心)提供快速可扩展的材料工程能力。在此类应用中,能够确定性植入单个离子的置信度至关重要,因此检测机制的效率是一个关键参数。该研究团队展示了多种离子种类(Si、P、Mn、Co、Ge、Sb、Au和Bi)注入不同宿主(Si、SiO₂、Al₂O₃、GaAs、金刚石和SiC)的单离子检测效率研究。除了研究Sb、Au和Bi的团簇注入外,还考察了不同离子质量、电荷和动能的影响。该工作证明,通过选择适当的注入参数,可以在广泛的离子种类和基底组合中实现>90%的检测效率。此外,研究发现Sb团簇掺杂可实现100%的检测效率,这对未来量子器件的制造具有直接相关性。