@misc{oai:repo.qst.go.jp:00082380, author = {三木一司 and 前川, 雅樹 and 唐, 佳藝 and 宮本, 将伸 and 嶋津, 亮 and 河裾, 厚男 and Masaki, Maekawa and Atsuo, Kawasuso}, month = {Dec}, note = {Si結晶中のBiドーパントは70meVと深いドーパント準位を持ち、40K以下で S=1/2の局所スピンとなる。Biのドナー準位のコヒーレンス時間は10Kでは0.1 秒程度で10万回以上の演算ができ、エラー量子訂正の方法を用いて半無限の演算が可能となる系になる。このプラットフォームの技術進展には、Si結晶中のBiドーパントの構造制御が必要となる。本研究ではSi中にBiをイオン注入し、電気的、光学的、局所構造的、欠陥構造密度の4つの視点で理想的なSi: Bi試料の作成を試みている。 Si: Bi試料を量研のイオン照射研究施設(TIARA)で作製した。イオンエネルギー370keV(濃度ピーク深さ約 110nm)で、ドーズ量 5.5E15~1.7E14/cm2の試料を作製した。 イオン注入は室温及び 600℃で行った。室温でイオン注入した試料は 600-1000℃の範囲で欠陥回復のための高温アニール処理を試みた。アニール後に陽電子消滅による S パラメータ解析をしてボイド等欠陥の現象があるかで結晶性を評価した。 Biは Siと混晶や化合物を形成せず、またBiはその重さから多くの衝突を繰り返してアモルファスを起こす。しかし固相エピタキシ―反応を利用すれば、600℃でのアニール処理で結晶性が大幅に回復することが低速陽電子ビーム測定によりわかった。この結果から600℃に試料を昇温しながらのイオン注入を行えば結晶性回復をしながらのイオン注入が可能かと思われたが、現実にはそうではなく、Si結晶中へのBiのイオン注入は室温で行い、600℃30 分の高温アニールによる結晶性回復が最善である事がわかった。イオン中の最大量は 5.5E14 /cm2 (ピーク濃度 1.1×10 20 cm -3 )であった。, QST 高崎サイエンスフェスタ2020}, title = {量子情報処理応用に向けたSi 結晶へのBi ドーピング:アニール条件の検討}, year = {2020} }