- 芝加哥大学和Argonne国家实验室(ANL)开发了一种新技术,该技术将单晶钻石膜直接粘合到量子和电子技术中的各种材料,包括硅。 Diamond提供了无与伦比的特性,其电子技术具有宽带的带镜头,极好的热导率和介电强度,量子技术可在室温下进行出色的量子传感。但是,由于底物和生长层是同质材料,因此很难将不同材料直接积累到设备中,这需要使用大量钻石。在这项研究中,通过使用基于血浆激活的键合技术,我们通过确保钻石和载体基板的光滑表面成功地粘结了极其平坦的材料表面,准确的厚度和材料的原始材料质量。退火过程促进和加强粘结,从而使钻石膜能够承受各种纳米化过程。在钻石中,每个碳原子与其他四个碳原子之间的电子共价键形成其坚硬,耐用的内部结构。这次,通过在钻石膜的表面上创建许多悬挂的键(无伴侣的键),这是形成了对不同材料“粘合”的表面。结果,钻石膜直接粘合到诸如硅,融合二氧化硅,蓝宝石,热氧化物膜,尼贝特锂等的材料,而无需使用介体进行粘附。与厚度为数百微米的散装钻石(通常是在量子研究中使用的),而是合并了100 nm薄钻石膜,同时保持适合高级量子应用的自旋相干性。 - 这项新技术基于从1940年代开发的大型晶体管的互补金属氧化物半导体(CMOS)的进步,转至现代计算机等中使用的功能强大,精细的集成电路。 - 该技术已获得专利,现在已通过大学的波尔斯基企业家和创新中心进行商业化。这项研究得到了美国能源部(DOE)科学局(SC)的国家量子信息科学研究中心的支持,作为Q-Next中心的一部分。
主要关键词