@PhdThesis{dbt_mods_00020722, author = {Weis Dr.-Ing., Christoph}, title = {Single Ion Impact Detection {\&} Scanning Probe Aligned Ion Implantation for Quantum Bit Formation}, year = {2012}, month = {Jul}, day = {17}, keywords = {single ion implantation - single ion impact detection - scanning probe aligned ion beams - quantum bit formation - nitrogen-vacany centers quantum computing silicon diamond metal ion source deterministic doping}, abstract = {Daten- und Informationsverarbeitung via Quantencomputer ist ein viel versprechender Ansatz, um die klassische Art und Weise via Digitalrechner, welche sich fundamentalen physikalischen Grenzen ann{\v{S}}hern, zu ersetzen. Anstelle von klassischen Bits werden Quantenbits (Qubits) f{\"{Y}}r Rechenoperationen verwendet. Aufgrund quantenmechanischer Ph{\v{S}}nomene wie Superposition und Verschr{\v{S}}nkung, wird die Informationsverarbeitung in einer ganz anderen Art und Weise umgesetzt und eine Leistungssteigerung f{\"{Y}}r bestimmte Aufgabenstellungen erreicht. Es gibt verschiedene Vorschl{\v{S}}ge zur technischen Umsetzung von Quanten-Bits. Unter ihnen sind Elektronen- oder Kernspins von Defektstellen in Festk{\v{s}}rpern. Zwei solche Kandidaten mit Spinfreiheitsgraden sind einzelne Donatoren in Silizium und Stickstoff Fehlstellen (NV) Zentren in Diamant. Beide Qubit-Kandidaten besitzen aussergew{\v{s}}hnliche Eigenschaften, welche sie zu vielversprechenden Bausteinen machen. Neben gewissen Vorteilen verbindet die beiden Qubits auch die Notwendigkeit, diese pr{\v{S}}zise in ihren Tr{\v{S}}germaterialien und Bauelementstrukturen zu platzieren. Eine h{\v{S}}ufig verwendete Methode, die Fremdatome in die Substratmaterialien einzubringen, ist die Ionenimplantation. Hierf{\"{Y}}r k{\v{s}}nnen fokussierte Ionenstrahl-Systeme verwendet werden, oder Kollimationstechniken, wie in dieser Arbeit. Ein ausgedehnter Ionenstrahl trifft die R{\"{Y}}ckseite einer Rastersondenmikroskopspitze mit integrierten {\ldots}ffnungen. Das Rastersondenmikroskop erm{\v{s}}glichen die zerst{\v{s}}rungsfreie und hochaufl{\v{s}}sende Abbildung von Bauteilstrukturen und die Platzierung der Rastersondenmikroskopspitze, und damit des kollimierten Ionenstrahls, um ausgew{\v{S}}hlte Regionen zu implantieren. In der vorgelegten Arbeit wird diese Technik angewendet und weiterentwickelt, um notwendige Pr{\v{S}}zisionskriterien zu erf{\"{Y}}llen. Die Platzierung des Ionenstrahls auf Bauelementstrukturen, welche empfindsam auf Ionenbombardement reagieren und damit Detektoren darstellen, wurde demonstriert. Die gleiche Technik wird auch zur Anordnung von NV-Zentren in Diamantsubstraten verwendet. Des weiteren werden einzelne Ioneneinschl{\v{S}}ge in Siliziumbauteilen erfasst, wodurch das gezielte Dotieren Ion f{\"{Y}}r Ion erm{\v{s}}glicht wird.}, url = {https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00020722}, url = {http://uri.gbv.de/document/gvk:ppn:719791065}, file = {:https://www.db-thueringen.de/servlets/MCRZipServlet/dbt_derivate_00025853:TYPE}, language = {en} }