【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.02.27】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24AT0335
利用課題名 / Title
ダイヤモンド中の不純物の検出
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
量子コンピューター/ Quantum computer,質量分析/ Mass spectrometry,フォトニクス/ Photonics
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
高島 秀聡
所属名 / Affiliation
公立千歳科学技術大学電子光工学科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
大塚 照久
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
超高速演算が可能な量子コンピュータや長距離量子ネットワークなどの光量子技術の実現に向け、ダイヤモンド中の不純物欠陥が注目されている。ダイヤモンドは屈折率が高く光子の取出し効率が低いため、不純物欠陥中心を表面近くに形成させることが重要となる。そのためには、イオンの加速電圧とその注入深さの関係を明らかにしなければならない。そこで本研究では二次イオン質量分析装置を用いて、ダイヤモンドに注入した不純物イオンの深さの評価を行った。
実験 / Experimental
加速電圧を変化させながら、市販のダイヤモンド基板の不純物イオン（スズ）を注入した。その後、二次イオン質量分析装置を用い、スズイオンの分布を評価した。
結果と考察 / Results and Discussion
加速電圧800keVの場合、表面から170nm付近にピークをもってスズイオンが存在していることがわかった(図1)。また、カプトンフィルムで加速電圧を減速させた場合、スズイオンの分布のピーク位置は表面近くにシフトするが、ダイヤモンド内部にも入り込んでいることがわかった。これはイオン注入中に熱によりカプトンフィルムが劣化したことが原因だと考えられる。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1に二次イオン質量分析装置を用いて評価したスズイオンの分布を示す。
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件