由半导体晶体中的单个掺杂原子构成的人工晶格有望提供具有量身定制的电子、磁和光学特性的新型材料。这些定制设计的晶格有望在凝聚态物理中实现新的基础性发现，并催生新的半导体技术，包括模拟量子模拟器和通用固态量子计算机。鉴于此，来自伦敦大学学院伦敦纳米技术中心的Neil J. Curson和等人报道了将单个砷原子精确且可重复地置换并入硅晶格的情况。

文章要点：

1) 该研究采用扫描隧道显微镜抗氢光刻技术和氢封端硅表面砷化氢化学的详细统计研究相结合的方法来表明，单砷掺杂剂可以被确定地放置在四个硅晶格位内，并以97±2%的产率结合在一起；

2) 此外，该研究还表明，砷化氢独特的是，可以引入一个迭代的图形化循环来维持硅中单一砷供体掺入的高产量，同时允许进一步减小吸附窗口的大小，从而提高放置精度，这些发现让人们更接近半导体技术的终极前沿：原子级精确掺杂剂和量子比特阵列在任意大尺度上的确定性组装。

参考资料：

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