金刚石因其优异的材料性能在量子和电子技术领域中具有广泛的应用前景。然而，单晶金刚石的异质外延生长仍然存在限制，阻碍了金刚石技术的集成和发展。鉴于此，来自芝加哥大学的Alexander A. High等人直接将单晶金刚石膜与包括硅、熔融石英、蓝宝石、钛酸锶和氧化锂等材料广泛键合。

文章要点：

(1) 该研究开发的键合过程结合了低温、高表面洁净度、传输和表面功能化，提供了零污染的键合途径，实现了准单位产率和可扩展性，通过生成厚度变化仅为10纳米、亚微米界面区域、以及变异性低于200微米×200微米的晶体膜，研究团队展示了金刚石在量子和电子技术中的应用潜力。

(2) 此外，研究还展示了如何利用这种高质量的金刚石膜进行纳米光子学设备的集成，为异质量子设备的开发提供了全新的可能性，揭示了其在自旋共振传感、纳米光子学设备和量子应用中的广泛应用。

参考资料： Guo, X., Xie, M., Addhya, A. et al. Direct-bonded diamond membranes for heterogeneous quantum and electronic technologies. Nat Commun 15, 8788 (2024).

10.1038/s41467-024-53150-3

https://doi.org/10.1038/s41467-024-53150-3