申请/专利权人：哈尔滨工业大学

申请日：2022-06-10

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN115072717B

主分类号：C01B32/26

分类号：C01B32/26;C23C14/04;C23C14/18;C23C14/35;C23C14/58

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.10.11#实质审查的生效;2022.09.20#公开

摘要：使用金属铁刻蚀高温高压金刚石制备定点浅层NV色心的方法，它为了解决现有制备金刚石内NV色心需要用到复杂的化学气相沉积气氛或大型粒子注入设备，且难以控制色心制备定位等问题。获得定点浅层NV色心的方法：一、清洗高温高压金刚石；二、在金刚石表面沉积铁薄膜，铁薄膜呈点阵排列；三、将带有铁薄膜的金刚石放入CVD生长舱体内，通入氢气，升高气压和功率进行刻蚀处理；四、将退火后的金刚石置入食人鱼溶液浸泡。本发明利用金属铁在等离子体环境下对高温高压金刚石进行刻蚀，在该过程中产生空位，并利用退火使得空位向下迁移并被替位氮原子捕获，由于刻蚀发生在金属薄膜与金刚石的界面处，因此产生的NV色心位于近表面处。

主权项：1.使用金属铁刻蚀高温高压金刚石制备定点浅层NV色心的方法，其特征在于该方法按照以下步骤实现：一、清洗：对高温高压金刚石基底进行清洗，得到清洗后的金刚石基底；二、制备表面铁分布图案：a、在清洗后的金刚石基底表面旋涂光刻胶，加热固化后放入光刻机内，掩膜图形输入光刻机，采用光刻工艺以光刻胶作为掩模版，得到带有掩膜的金刚石；b、将带有掩膜的金刚石放入磁控溅射装置中，抽真空后通入氩气，调节氩气气压，开启射频电源进行等离子体启辉，启辉后降低氩气气压，在金刚石表面沉积铁薄膜，铁薄膜的厚度为20～100nm，铁薄膜呈点阵排列，得到带有铁薄膜的金刚石；三、刻蚀：c、将带有铁薄膜的金刚石放入CVD生长舱体内，抽真空，控制氢气流量为200～300sccm，调节舱内气压，启动微波发生器，激活等离子体；d、升高气压和功率，使金刚石表面温度达到850～1000℃，进行退火处理，退火处理时间为60～120min，得到退火后的金刚石；四、清洗：将退火后的金刚石置入食人鱼溶液浸泡，经过水洗、干燥后在高温高压金刚石中得到定点浅层NV色心。

全文数据：

权利要求：

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