ワイドバンドギャップ半導体を利用した量子センサ開発

摘要

本稿では量研高崎で取り組hできた電子綠照射おょぴイオン打ち込みによるNVセンターの形成技術を紹介した。NVセンターの形成には窒素イオンの打ち込み技術はもとより、原子空孔の制御も重要な課題であり、MeV級の電子線照射は有効な技術のーつである。MeV級以上の比較的に高いエネルギーの窒素イオン注入では、高い収率でNVセンターを形成することができ、表面の影響を受けないために長いコヒーレンス時間が期待できるが、照準位置精度に限界がある。一方、keV級の低エネルギー窒素イオン注入では、収率とコヒーレンス時間に難はあるものの、高い位置精度でNVセンターを配列できる点は大きな魅力である。任意位置に欠陥を形成可能なイオンビームと、試料全体に均一な原子空孔を導入できる電子線を上手く使い分けることで必要な量子センサを必要な位置に必要な量を形成する技術開発が進行中であり、今後のさらなる研究開発が求められている。