Интеграция источников одиночных фотонов (ИОФ) в квантовые технологии может повысить безопасность передачи информации, а также увеличить производительность вычислительных систем. Гексагональный нитрид бора (hBN) — один из широкозонных полупроводников (Eg = 6,08 эВ), в котором некоторые точечные дефекты являются яркими и оптически стабильными ИОФ, работающими при комнатной температуре. Поэтому важным направлением использования таких ИОФ является поиск методов их контролируемого создания, одним из которых является воздействие на образец сфокусированными электронными и ионными пучками.
В настоящей работе представлены результаты комплексного исследования влияния ионного и электронного облучения hBN на спектральный состав и интенсивность катодолюминесценции (КЛ) в кристаллах hBN, выращенных различными методами и характеризующихся различными исходными спектральными полосами КЛ. Ионное и электронное облучение производились на сканирующем гелиевом ионном микроскопе (СИМ) Zeiss Orion+ и электронном микроскопе (СЭМ) Zeiss SUPRA с системой Gatan MonoCL соответственно.
Оказалось, что эффект воздействия облучения зависит от способа получения кристаллов. Так, для образцов, выращенных из бариевого раствора в расплаве, облучение ионами приводило к гашению КЛ всех характерных полос, но последующее облучение в СЭМ увеличивало интенсивность полосы КЛ 2 эВ только в областях, облучённых малыми дозами ионов. Для коммерческих кристаллов «Ossila» и «HQ-graphene» ионное облучение с малыми дозами увеличивало интенсивность полосы 3,9 эВ, а последующее облучение в СЭМ уменьшало её интенсивность в кристаллах «HQ-graphene», но увеличивало в кристаллах «Ossila».
Разнообразие эффектов воздействия облучения может быть объяснено различием в составе примесей и дефектов в исходных образцах, которые при реакциях с вакансиями и междуузельными атомами, созданными ионным облучением, создают или изменяют люминесцентно-активные центры. Роль электронного облучения состоит в генерации неравновесных свободных носителей заряда, которые могут ускорять миграцию дефектов к стокам, а также в создании на поверхности углеродсодержащего слоя с последующей диффузией углерода в объём.
