5 澳大利亚悉尼科技大学变革性元光学系统卓越中心,澳大利亚新南威尔士州乌尔蒂莫 2007 年,澳大利亚 * 这些作者的贡献相同。 通讯作者 igor.aharonovich@uts.edu.au 摘要 六方氮化硼 (hBN) 中的色心已经成为集成量子光子学的有吸引力的竞争者。在这项工作中,我们对在蓝色光谱范围内发射的 hBN 单个发射器进行了详细的光物理分析。发射器采用不同的电子束辐照和退火条件制造,并表现出以 436 nm 为中心的窄带发光。光子统计以及严格的光动力学分析揭示了发射器的势能级结构,这表明缺乏亚稳态,理论分析也支持这一点。潜在缺陷可以具有在 hBN 带隙下半部分具有完全占据缺陷态和在带隙上半部分具有空缺陷态的电子结构。总的来说,我们的研究结果对于理解 hBN 中新兴蓝色量子发射器系列的光物理特性非常重要,因为它们是可扩展量子光子应用的潜在来源。简介单光子发射器 (SPE) 被广泛认为是建立和部署量子通信和计算的关键推动者,这涉及按需生成高纯度单光子发射 1-3 。六方氮化硼 (hBN) 因其独特的性质而备受关注,包括以 6 eV 为中心的宽层相关带隙、高激子结合能、存在光学活性自旋缺陷以及能够承载室温 (RT) 亮 SPE 4-11 。hBN 还因其用作深紫外范围的新兴光电材料而备受关注 12 。最近,通过阴极发光 (CL) 测量发现了在蓝色光谱范围内发射的 hBN 色心,称为“蓝色发射器” 13 。这组发射器通常显示超亮、光谱稳定和窄带发射,其零声子线 (ZPL) 始终以 436 nm 为中心 13, 14 。结果表明,这些缺陷与 4.1 eV 处的特征紫外线发射密切相关 9, 14-16 。对 hBN 进行预辐照,例如在氮气气氛中进行高温退火,可产生更高的特征紫外线发射产量,从而产生更多的蓝色色心 15 。此外,在低温下,与 hBN 中的其他量子发射器相比,这些缺陷具有稳定的发射,线宽为亚 GHz,光谱扩散最小 15 。最近,两
本文提出了两种沉积方法,用于生成具有PECVD反应器中“零”残留应力的SIN X层:高频模式下的混合频率和高功率(13.56 MHz)。传统上,混合频率模式通常用于产生低应力SIN X层,替代使用HF和LF模式。但是,由于LF模式的沉积速率较低,因此混合频率的组合沉积速率非常小,以产生同质的SIN X层。在第二种方法中,使用了高达600 W的高功率,也可能产生较低的残余应力(0-20 MPa),其沉积速率较高(250至350 nm/min)。较高的功率不仅会导致更高的气体解离速率,从而导致较高的沉积速率,而且在SIN X膜中带来了较高的n键,以及来自SIN X膜的较高体积膨胀的较高压缩应力,从而补偿了拉伸应力并产生低残余应力。此外,本文还研究了其他重要参数的影响,这些参数对残余应力和沉积速率有很大影响,例如反应剂气体流速和压力。通过使用最终优化的配方,基于低应激SIN X层成功制造了KOH和氮化硅悬臂的各向异性湿蚀刻层的掩蔽层。此外,还制造并测试了具有400nm孔的纳米孔膜。通过在纳米多孔膜顶部培养小鼠D1间充质干细胞,结果表明小鼠D1间充质干细胞能够生长良好。这表明纳米方膜可用作与活细胞接口的平台,成为生物分子分离的生物胶囊
六角硼硝酸盐(HBN)在过去十年中一直是众多研究工作的主题。是在HBN中产生光学活性缺陷,因为它们易于整合,例如在范德华(Van der Waals)异质结构及其室温光子发射。在HBN中创建此类缺陷的许多方法仍在研究中。在这项工作中,我们介绍了使用具有不同等离子体物种的远程等离子体在HBN中创建单个缺陷发射器的方法,并从统计上报告了结果。我们使用了氩气,氮和氧等离子体,并报告了由不同气体物种及其光学特性产生的发射器的统计数据。特别是,我们检查了血浆过程前后的去角质片的发射,而无需退火步骤,以避免产生不受血浆暴露引起的发射器。我们的发现表明,纯物理氩等离子体治疗是通过血浆暴露在HBN中创建光学活性缺陷发射器的最有希望的途径。
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光子整合技术已成为大量现有和利基应用程序的核心,就像微电子技术在[1]之前开发的几十年一样。以光子学为关键的促成技术[2],集成是具有稳定,便携式和低功耗设备的成本效益填充应用程序市场的自然路径,类似于电子集成电路的传播。虽然光子整合技术的主要应用程序开发在Tele/DataCom [3,4]领域,但这些领域逐渐进入了其他领域,例如土木工程[5],生物和生命科学[6],环境传感[7-10]和自动动力[11],以及许多其他领域。自然而然地,光子整合技术开发的最初努力专门用于整体整合,以建立稳定且可加入的单个平台。关键因素是纳入通用技术哲学[12,13]。这些早期活性基于硅(SI),磷化物(INP)和氮化硅(SIN)材料[14-17]的三种主流技术。尽管如此,当前的评论和路线图[18-20]倡导混合和异质整合[21,22],承认使用单个材料平台的使用不能涵盖所有现有的应用程序。SI和SIN膜的整体组合也是研究的主题[23,24]。与基于SI指南的平台和二氧化硅平台(所谓的Planar Lightwave电路,PLC [27])相比,Sin Photonics将两者的良好特征结合在一起。由IIII-V半导体带来,并带有检测和调节,也存在于Si Photonics中,但指导光的非常基本的功能是SIN光子学的关键优势,无论是线性和非线性方案,都得到了SI 3 n N 4的固有的光学宽带,均受si 3 n 4的固有宽带(米将)[sir-nif-nif)[ 26]。 与PLC相比,由于较高的指数对比度以及光学模式的限制,但具有可比的传播损失,因此提供了减少的足迹。 与SI纳米线光子学相比,后者是一个优势[14],但与厚的Si光子学相比[17]。 因此,罪可以广泛地说一个平台,将良好的传播损失数字和足迹结合在一起,以及覆盖Vis波长范围的附加值。由IIII-V半导体带来,并带有检测和调节,也存在于Si Photonics中,但指导光的非常基本的功能是SIN光子学的关键优势,无论是线性和非线性方案,都得到了SI 3 n N 4的固有的光学宽带,均受si 3 n 4的固有宽带(米将)[sir-nif-nif)[ 26]。 与PLC相比,由于较高的指数对比度以及光学模式的限制,但具有可比的传播损失,因此提供了减少的足迹。 与SI纳米线光子学相比,后者是一个优势[14],但与厚的Si光子学相比[17]。 因此,罪可以广泛地说一个平台,将良好的传播损失数字和足迹结合在一起,以及覆盖Vis波长范围的附加值。由IIII-V半导体带来,并带有检测和调节,也存在于Si Photonics中,但指导光的非常基本的功能是SIN光子学的关键优势,无论是线性和非线性方案,都得到了SI 3 n N 4的固有的光学宽带,均受si 3 n 4的固有宽带(米将)[sir-nif-nif)[ 26]。 与PLC相比,由于较高的指数对比度以及光学模式的限制,但具有可比的传播损失,因此提供了减少的足迹。 与SI纳米线光子学相比,后者是一个优势[14],但与厚的Si光子学相比[17]。 因此,罪可以广泛地说一个平台,将良好的传播损失数字和足迹结合在一起,以及覆盖Vis波长范围的附加值。由IIII-V半导体带来,并带有检测和调节,也存在于Si Photonics中,但指导光的非常基本的功能是SIN光子学的关键优势,无论是线性和非线性方案,都得到了SI 3 n N 4的固有的光学宽带,均受si 3 n 4的固有宽带(米将)[sir-nif-nif)[ 26]。与PLC相比,由于较高的指数对比度以及光学模式的限制,但具有可比的传播损失,因此提供了减少的足迹。与SI纳米线光子学相比,后者是一个优势[14],但与厚的Si光子学相比[17]。因此,罪可以广泛地说一个平台,将良好的传播损失数字和足迹结合在一起,以及覆盖Vis波长范围的附加值。
摘要:首次系统地研究了通过高真空化学气相沉积从硼氮烷中生长六方氮化硼 (hBN) 在外延 Ge(001)/Si 衬底上的过程。分别评估了 10 − 7 –10 − 3 mba r 和 900–980 ◦ C 范围内的工艺压力和生长温度对 hBN 薄膜的形貌、生长速率和晶体质量的影响。在 900 ◦ C 下,获得了横向晶粒尺寸约为 2–3 nm 的纳米晶 hBN 薄膜,并通过高分辨率透射电子显微镜图像进行了确认。X 射线光电子能谱证实了原子 N:B 比为 1 ± 0.1。通过原子力显微镜观察到三维生长模式。增加反应器中的工艺压力主要影响生长速率,对晶体质量的影响很小,对主要生长模式没有影响。在 980 ◦ C 下生长 hBN 会增加平均晶粒尺寸,并在 Ge 表面形成 3-10 个取向良好、垂直堆叠的 hBN 层。探索性从头算密度泛函理论模拟表明,hBN 边缘被氢饱和,并且有人提出,在装置的热部件上产生的 H 自由基部分去饱和是导致生长的原因。
g-cn是一个非特异性的术语,它包括一个相当广泛的材料家族,由石墨层和/或富含N型芳族环的聚合物链组成。单体单元由1,3,5-三嗪[2]或三嗪(也称为己嗪)部分由SP 3杂交N原子连接起来。[3]氮的原子C/N比有很大的变化,例如,对于理想的石墨结构,其对应于0.75,而对于更现实的(和讨论)的三嗪单元结构,理论C/N原子比为0.67,而C/H ATOMIC比率为2.0。cn仅包含地球丰富的元素碳,氮和氢,可以从廉价且易于获得的前体合成,并且具有较高的化学和热稳定性,这是由于共轭层结构中成分之间的强相价键。由于广泛的共轭,CN在电磁频谱的可见区域吸收,带隙为2.7 eV(= 460 nm),并且已成功地用于催化广泛的反应。由于所有这些原因,G-CN迅速成为当前光催化研究的主要参与者。[4]
图1:(a)横向设备结构的示意图,(b)悬挂式sin鼓的SEM图像,上面覆盖了25 nm al薄纤维。为了最大程度地减少金属对阻尼的贡献,在大多数夹紧区域中都不存在。16该薄片通过两个矩形Al电极与外部电极连接。(c)最终设备结构的SEM图像,其中Al/sin电容偶联具有悬浮的顶门,以及(d)测量设置的示意图,其中PCB部分上的微波腔以焦糖颜色标记。微波炉通过连接到其悬浮的顶门的粘合线与sin鼓(紫色)耦合。用Al薄片覆盖的Sin鼓通过粘结线连接到两个微带传输线。一个用于驱动机械谐振器,另一个用于通过微波反射方案17检测机械运动。更多详细信息显示在支持信息(SI:纳米化,微波炉重新射击的设置和建模)中。
图1(a)柔性锡/GESN异质结的示意图PDS:(a-i)形成蚀刻孔阵列以促进随后的底切进程。(A-II)HF底切以释放GESN膜,然后在PET底物上进行翻转。(A-III)通过溅射锡形成矩形异质结。(A-IV)NI接触的沉积。(A-V)和(A-VI)分别通过凹形和凸弯曲固定装置应用外部单轴拉伸和压缩菌株。(b)柔性锡/GESN PD的光学图像及其在显微镜图像中放大。图1概述了柔性锡/GESN异质结PD的制造过程。准备