金剛石因其獨(dú)特的性能在MEMS/NEMS領(lǐng)域得到了應(yīng)用。與多晶/納米晶金剛石相比,單晶金剛石（SCD）因其更為優(yōu)秀的性能而尤其值得探索。另一方面,單晶金剛石內(nèi)在的能量損耗很少,而且能夠通過(guò)機(jī)械振動(dòng)和其天然富含的高品質(zhì)NV色心耦合,是制備極具潛力的混合量子器件的絕佳材料,在量子物理以及量子信息領(lǐng)域有很大的應(yīng)用發(fā)展前景。本論文以單晶金剛石懸臂梁為基礎(chǔ),介紹了樣品制備,測(cè)試,以及更多應(yīng)用方面的研究。在提高器件性能方面,我們通過(guò)高溫氧退火處理,減少了 NEMS振子表面的能量損耗,從而提高了樣品的Q因子,為了完全除去制備過(guò)程中帶來(lái)的缺陷的影響,我們采用了長(zhǎng)時(shí)間氧退火,得到了滿意的結(jié)果,使得振子的Q值達(dá)到了百萬(wàn)級(jí)別。在探索金剛石應(yīng)用方面,我們利用振子頻率對(duì)于振子質(zhì)量變化非常敏感這一點(diǎn),對(duì)金剛石在氫氣等離子體中的刻蝕情況產(chǎn)生了興趣,并仔細(xì)研究了這一過(guò)程,并成功實(shí)現(xiàn)了刻蝕速率的精確表征。另外,考慮到我們之前一直使用的光學(xué)讀出法的操作以及必備的光學(xué)信號(hào)接受儀器對(duì)金剛石MEMS的集成是一個(gè)很大的障礙。為了改變這一點(diǎn),我們必須使用別的方式去獲得金剛石振子的信號(hào),無(wú)疑電學(xué)讀出的實(shí)現(xiàn)成了我們的首選目標(biāo),我們通過(guò)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)工程物理研究院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１?（ａ）多晶金剛石振子的ＳＥＭ圖像

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本文編號(hào)：3383079