辐照与退火对金刚石氮空位色心产率的影响

作者:何健; 刘金龙*; 修青磊; 孙志嘉; 安康; 郑宇亭; 魏俊俊; 陈良贤; 李成明
来源:光学学报, 2022, 42(13): 128-135.

摘要

采用高能电子辐照结合真空退火,在金刚石内部形成氮空位色心。对比研究了辐照与退火前后金刚石宏观颜色变化及内部缺陷转变,讨论了不同辐照剂量和真空退火温度对氮空位产率的影响规律。结果显示,氮空位色心浓度随着辐照剂量的增加呈现先升高后降低的趋势,这是由于辐照剂量越高则空位更容易形成空位簇,空位簇在退火过程中不能形成氮空位色心。氮空位色心浓度随退火温度的升高逐渐增加,在800~900℃区间达到饱和,当温度继续升高时,氮空位色心浓度反而下降,这源于辐照过程产生的间隙原子在高温下与氮空位的相互作用。