Electrical control and read-out of color centers in diamond

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Stutzmann
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 164674487

Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Demonstration von Methoden zur elektrostatischen Kontrolle und zum elektrischen Auslesen der Spinzustände von Farbzentren in Diamant, mit einem besonderen Augenmerk auf dem Stickstoff-Leerstellen-Komplex NV. Zwei Verfahren zur Kontrolle des Ladungszustandes von Farbzentren sollen verfolgt werden: Zum einem sollen in Heterobipolardioden auf der Basis von Gruppe III-Nitrid-Nanodrähten auf Diamantsubstraten Ladungsträgerinjektion bzw. elektrische Felder verwendet werden, um den Ladungszustand der Farbzentren zu beeinflussen. Zum anderen sollen Diamant-Feldeffekttransistoren benutzt werden, um den Ladungszustand von oberflächennahen Farbzentren zu schalten. Zudem soll untersucht werden, in wie weit sich der Spinzustand von NV-Zentren mittels elektrisch detektierter magnetischer Resonanz bestimmen lässt. Das Projekt umfasst daher drei Bereiche: Die elektrostatische Kontrolle des Ladungszustands von Farbzentren, die Herstellung von AIGaN/Diamant-Heterobipolardioden mittels Molekularstrahlepitaxie und die Untersuchung des spinabhängigen elektronischen Transports in diesen Bauelementen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 1493: Diamond Materials for Quantum Application
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Martin S. Brandt; Professor Dr. Jose A. Garrido