Dresden 2009 – wissenschaftliches Programm
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DS: Fachverband Dünne Schichten
DS 2: Thin Film Characterisation: Structure Analyse and Composition (XRD, TEM, XPS, SIMS, RBS, ...) II
DS 2.1: Vortrag
Montag, 23. März 2009, 14:00–14:15, GER 37
Nickeldotierung von Diamantnanokristallen zur Erzeugung robuster Einzelphotonquellen — •Marco Wolfer2, Armin Kriele1, Oliver Williams1, Harald Obloh1, Crenguta-Columbina Leancu1, Lutz Kirste1 und Christoph Nebel1 — 1Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik, Tullastraße 72, 79108 Freiburg i. Br. — 2Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Fakultät für angewandte Wissenschaften, Georges-Köhler-Allee101, 79110 Freiburg
Farbzentren in Diamant haben sich als robuste Quantenemitter erwiesen und stellen aufgrund ihrer niedrigen Linienbreiten und hohen Repeditionsraten die Basis für eine Vielzahl zukünftiger opto-elektronischer Anwendungen dar (Quantenkryptographie, Quantencomputer, optische Transistoren). Ein besonders attraktives Single-Photon Zentrum ist der Nickel-Stickstoffkomplex NiNx, dessen reproduzierbare Erzeugung sich allerdings als sehr schwierig darstellt. Gegenstand der vorliegenden Untersuchung ist die gezielte Nickeldotierung von dünnen Mikrowellen-Plasma-CVD abgeschiedenen Diamantschichten. Als Dotierquellen werden benutzt: a) gasförmiges Nickelocene, b) Nickelpulver, das zu Diamant-Nanopartikeln hinzu gemischt wird und c) Nickeldraht. Alle drei führen zu einer Anreicherung des Wasserstoffplasmas mit Ni Atomen was mit optischer Emissionsspektroskopie nachgewiesen wird. Der substitutionelle Einbau von Nickel in die Diamantstruktur wird mittels Photolumineszenz, konfokaler Mikroramanmikroskopie und SIMS untersucht. Die Ergebnisse dieser Dotierversuche werden im Detail vorgestellt und diskutiert.