近日，中南鉆石有限公司和中國電科第十三研究所在《物理學報》發表了題為“MPCVD法制備高濃度金剛石NV色心及其性能研究”的研究文章。文章指出MPCVD法可在金剛石中定量摻雜高濃度氮元素，經電子輻照后金剛石NV色心濃度顯著提高，并具有良好的量子磁探測性能。

據悉，金剛石氮-空位（NV）色心在室溫下穩定性好，電子自旋相干時間長，能被激光和微波操控，是量子探測領域最具潛力的結構。本研究采用微波等離子化學氣相沉積法（MPCVD）制備具有較高氮含量的金剛石單晶，以構建高濃度NV色心。通過在前驅體氣體中摻雜不同含量的氮原子，解決了高氮條件下長時間生長金剛石單晶出現的諸多問題，制備氮含量約為0.205ppm、5ppm、8ppm、11ppm、15ppm、36ppm和54ppm的高氮金剛石單晶。初步確定了前驅體氣體中氮含量與進入到金剛石單晶晶格中氮含量的關系平均約為11，氮原子在金剛石單晶中主要以聚集態氮和單個替位N+形式存在。對高氮金剛石單晶進行電子輻照，顯著提升了金剛石NV色心濃度，并對輻照后NV色心材料的磁探測性能進行驗證。 

來源：中國電子材料行業協會