Polarization‐controlled dressed‐photon–phonon etching of patterned diamond structures

Abstract

To realize an ultra-flat diamond surface with a threedimensional (3D) structure, we performed dressed-photonphonon (DPP) etching. A DPP is generated on nano-scale protrusions. Hence, the generation of DPPs results in selective removal of nano-scale protrusions, thereby achieving an ultra-flat surface even on the sidewall of a diamond mesa structure. By controlling the polarization of the incident light, a smooth diamond mesa structure sidewall was obtained, and a higher etching rate was obtained with a perpendicular polarization on the corrugations. In addition, by selective deposition of n-layer diamond on the p-layer diamond mesa structure, smooth n-layer diamond was confirmed on the DPP etched sidewall. (a) (b) DPP p-layer p-layer n-layer n-layer 1 µm 1 µm (c) (d) Schematic of dressed-photon-phonon (DPP) etching on the sidewall: (a) before and (b) after etching, in which DPP selectively generates on the corrugations and etching automatically stops when the surface was smooth. Scanning electron microscopy image of the selective deposition of the n-layer (c) without and (d) with the DPP etched sidewall.

Improving the electron spin properties of nitrogen-vacancy centres in nanodiamonds by near-field etching

“…In Fig. 2c we observe the average change of eight individual nanodiamonds for the cross-sectional area along the p -axis and s -axis over time (0, 30, 60, and 90 min), since previous research 37 indicated the structural change to be caused mainly along the laser polarization-parallel-axis ( p ). In accordance with the previous study 38 , the initial 30 min apparently account for the highest etching rate, while after that, the NF etching effect appears to saturate (Fig.…”

Optimization of the Task of Determining the Conditions for Effective Photochemical Subnanopolishing of the Rough Surface of the Quartz for Lighting from the Side of the Quartz

“…Як наслідок впливу ефекту вістря, еванесцентне поле поблизу поверхні буде неоднорідним через наявність на поверхні виступів, біля яких поле буде локалізуватися та мати підвищену напруженість порівняно з пласкими ділянками поверхні. В областях підвищеної напружености поля за правильного вибору довжини хвилі та потужности випромінення відбувається фотодисоціяція молекулярного Хлору з утворенням атомарного Хлору та його йонів, які, поляризуючись у зовнішньому полі, притягуються до виступів поверхні та взаємодіють із ними [4]. Це приводить до локального щавлення виступів поверхні кварцу, що зменшує її шерсткість.…”

Spectral control of nanodiamond using dressed photon–phonon etching

“…To overcome this difficulty, we realized noncontact and atomic-scale surface flattening using dressed photon-phonon (DPP) etching [7]. In addition to plane surfaces, DPP etching has previously been applied to threedimensional structures, including curved lenses and the sidewalls of diamond mesa structures [8].…”