Исследователи физического факультета Венского университета в сотрудничестве с коллегами из Окриджской национальной лаборатории в США обнаружили неразрушающий механизм манипулирования донорными примесями в кремнии с помощью сфокусированного электронного облучения. В этом новом процессе косвенного обмена не один, а два соседних атома кремния участвуют в скоординированном атомном «вальсе», который может открыть путь для изготовления твердотельных кубитов. Результаты опубликованы в Journal of Physical Chemistry.
Новая совместная работа представляет собой систематическое модельное исследование манипулирования электронным пучком легирующих элементов группы V в кремнии. Важно отметить, что венская группа открыла новый вид механизма, который они называют косвенным обменом, когда не один, а два соседних атома кремния участвуют в скоординированном атомном «вальсе», который объясняет, как электронные удары могут перемещать эти примеси в объеме решетки кремния.
«Хотя этот механизм работает только с двумя более тяжелыми донорными элементами, висмутом и сурьмой, было крайне важно обнаружить, что он является неразрушающим, поскольку не нужно удалять атомы из решетки», — говорит один из исследователей.
В качестве дальнейшего экспериментального прогресса команда впервые смогла продемонстрировать возможность манипулирования примесями сурьмы в кремнии с помощью STEM. Точное расположение атомов примеси внутри кристаллических решеток может открыть новые возможности в таких областях, как твердотельное зондирование и квантовые вычисления. Это может иметь захватывающие последствия, как заключают исследователи: «Совсем недавно легирующие примеси сурьмы в кремнии были предложены в качестве многообещающих кандидатов для твердотельных ядерных спиновых кубитов, и наша работа может открыть путь для их детерминированного изготовления»
Источник — 1nsk.ru.