[发明专利]具有光子导向性的单光子源的制备方法

摘要

本发明提供一种具有光子导向性的单光子源的制备方法，包括：在金刚石块材中定位色心的位置；使用多组环形离子束图案组，在金刚石块材表面刻蚀出以色心为球心的半球形表面，在每组环形离子束图案组中，各环形离子束图案的环心错开，各环形离子束图案的内圈半径相等，各环形离子束图案的外圈半径相等，且各环形离子束图案的环心均匀分布在一个圆周上，各组环形离子束图案的内圈半径逐步缩小直至趋近于0，各组环形离子束图案的外圈半径逐步增大，使金刚石块材中形成围绕半球体的侧壁为抛物面，并且色心位于所述抛物面的焦点。本发明能够显著提高金刚石单光子源的单光子收集利用效率，并且使金刚石单光子源具有光子导向性。

主权项

1.一种具有光子导向性的单光子源的制备方法，包括下列步骤：1)在金刚石块材中定位色心的位置；2)将所述色心在所述金刚石块材表面的投影点作为环心，从所述金刚石块材表面刻蚀深度为d0的环形槽，该环形槽的内半径为所述色心距所述金刚石块材表面的距离，所述环形槽隔离出圆柱形的胚结构，使用多组环形离子束图案组，在所述金刚石块材表面刻蚀出以所述色心为球心的半球形表面，其中，在每组环形离子束图案组中，各环形离子束图案的环心错开所述胚结构的上表面轮廓的圆心，各环形离子束图案的内圈半径相等，各环形离子束图案的外圈半径相等，且各环形离子束图案的环心均匀分布在一个圆周上，所述圆周围绕所述胚结构的上表面轮廓的圆心，且各环形离子束图案的环心与所述胚结构的上表面轮廓的圆心错开的距离相等，各组环形离子束图案组的环形离子束图案的内圈半径逐步缩小直至趋近于0，各组环形离子束图案组的环形离子束图案的外圈半径逐步增大，使金刚石块材中形成围绕半球体的侧壁为抛物面，并且所述色心位于所述抛物面的焦点。