钻石晶圆:量子技术的未来

量子技术实施最有前途的材料之一是NV掺杂的钻石。欧洲杯足球竞彩但是,目前很少有工业上可接受的产品和质量可用的产品。

钻石晶圆:量子技术的未来。
晶圆上钻石早期生长阶段的电子显微照片。图片来源:Fraunhofer IAF

为了促进(111)面向钻石底物的工业应用以及为量子设备的欧洲供应链的构建,Fraunhofer IAF正在与BMBF资助的Grodiaq Project Grodiaq合作,以创建新颖的设备和程序。2020欧洲杯下注官网

Grodiaq的项目合作是代表量子技术的大区域钻石底物,已开始努力确保为应用提供高纯度和大区域的钻石晶片。

其他五家具有自己在生产,加工和使用基于钻石和钻石量子技术领域的专业知识的公司组成了合作伙伴关系,该伙伴关系由该伙伴关系Fraunhofer应用固态物理研究所IAF

该项目的合作伙伴共同跨越了整个价值链。目的是为项目完成后可以商业使用的量子设备创建生产工具和原材料。欧洲杯足球竞彩该倡议将得到德国联邦教育与研究部(BMBF)的支持三年。

大区域高质量的钻石晶片是生产基于钻石的量子技术设备的不可替代的基本组成部分,预计在未来三到十年内将进入市场。

Fraunhofer IAF项目协调员Peter Knittel博士

基特尔博士补充说:“与当前的最新水平相比,使用具有较大直径的钻石晶片可以显着降低材料成本,从而使量子设备的开发和生产经济。在这种背景下,Grodiaq是一个很好的机会,可以将德国作为研究,开发和生产基于先进的钻石量子技术的领先地位。透明

(111)适合工业用途的尺寸为导向的钻石底物

由于某些材料特征,Diamond的氮散布中心(NV中心)可以在环境温度下创建稳定的量子状态。

因此,应用和商业化量子技术的最有前途的方法之一,例如在计算机科学(量子计算)和医疗技术(量子传感)的领域,是钻石底物中NV中心的使用。欧洲杯线上买球

在(111)面向(111)的晶体方向生长的钻石是生产量子设备的至关重要材料,因为这种增长通过使氮气掺入变得更加容易,并大大提高其作为量子的可控性,从而增强了NV中心的发展。

但是,仍然很难找到满足上述要求的钻石底物。很少有生产者,不包括来自欧盟(EU)的任何人,能够生产任何满足水晶清晰度和(111)取向所需标准的材料。

此外,可用性仅限于非工业少量和通常的3×3 mm尺寸。

另一个困难是可用底物的脆性,必须将其精制成2 nm以下的表面粗糙度,以便在量子技术中使用。

相比之下,专为Grodiaq设计的钻石晶片具有用于工业用途的尺寸,同时是由于改进的处理方法而导致的随后准备和加工的最佳基材。

欧洲主权材料供应链

Grodiaq项目合作伙伴打算允许在三个阶段进行工业适用的钻石底物,从而为欧洲量子设备供应链奠定基础。除项目协调外,Fraunhofer IAF在该项目期间还提供资源,专业知识和基础架构。

此外,它重点是增强(111)面向钻石的异质发育,以创建用于量子技术应用的功能层。

钻石材料与Fra欧洲杯足球竞彩unhofer IAF密切合作,负责增长和处理更大的基板区域和量,以及磨削和抛光,以使其粗糙度小于2 nm。

通过利用TrumpfHüttinger的新半导体微波发电机以及基于偏置增强成核(BEN)方法的节能化学蒸气沉积(CVD)反应器的结合,Evatec Europe希望能够满足从4英寸开始的晶片涂层的行业需求。

Ben反应堆的腔室几何形状和电压分布对钻石涂层的质量有重大影响,并且发电机在更大区域中生产均匀的微波血浆的能力对等离子体的均匀性有影响。

此外,关联合作伙伴Q.ant和量子光彩将根据量子传感和量子计算领域的潜在应用来评估Fraunhofer IAF所描述的底物,并将其释放到项目之后。

资源:https://www.iaf.fraunhofer.de/en.html

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