由半導體晶體中的單個摻雜原子構成的人工晶格有望提供具有量身定制的電子、磁和光學特性的新型材料。這些定制設計的晶格有望在凝聚態物理中實現新的基礎性發現，并催生新的半導體技術，包括模擬量子模擬器和通用固態量子計算機。鑒于此，來自倫敦大學學院倫敦納米技術中心的Neil J. Curson和等人報道了將單個砷原子精確且可重復地置換并入硅晶格的情況。
文章要點：
1) 該研究采用掃描隧道顯微鏡抗氫光刻技術和氫封端硅表面砷化氫化學的詳細統計研究相結合的方法來表明，單砷摻雜劑可以被確定地放置在四個硅晶格位內，并以97±2%的產率結合在一起；
2) 此外，該研究還表明，砷化氫獨特的是，可以引入一個迭代的圖形化循環來維持硅中單一砷供體摻入的高產量，同時允許進一步減小吸附窗口的大小，從而提高放置精度，這些發現讓人們更接近半導體技術的終極前沿：原子級精確摻雜劑和量子比特陣列在任意大尺度上的確定性組裝。
參考資料：
N.J. Curson, T.J.Z. Stock, et al. Single-Atom Control of Arsenic Incorporation in Silicon for High-Yield Artificial Lattice Fabrication. Advanced Materials, 2024.
10.1002/adma.202312282
https://doi.org/10.1002/adma.202312282
