金刚石氮空位（NV，nitrogen vacancy）色心的固态单电子自旋量子态，凭借其极其优良的制备、探测、操控以及理想的量子相干时间，近年来成为固态量子计算实验研究的重要方向。当前，基于NV色心研究的关键在于实现NV色心量子态向光子态的高效转移和光子的有效收集及探测。　　本论文主要对提高金刚石NV色心收集效率，做了辅助性研究。我们并没有进行NV色心制备与表征实验，主要研究其相关的金刚石微纳加工工艺、NV色心制备及表征方法理论知识。另外，在金刚石刻蚀工艺开展之前，我们研究了SiC材料等离子体刻蚀工艺。具体研究内容主要有理论和实验两方面，下面为详细内容。　　理论上：（1）金刚石人工生长原理，与氮元素有关的缺陷结构；（2）NV色心结构、性质、应用；（3）离子注入法制备NV色心原理及NV辨认表征手段。　　实验上：（1）研究了SF6+O2氛围下，不同O2和SF6流量比率、感应耦合等离子体（ICP，inductively coupled plasma）线圈功率、偏置电源功率等工艺参数变化对刻蚀SiC的影响。（2）研究金刚石等离子体刻蚀工艺，得到了最大刻蚀速率为355 nm/min的一套工艺参数。（3）金刚石抛光与减薄工艺，抛光工艺表面粗糙度可以达到1 nm，减薄速率可以达到21.3μm/min。（4）金刚石光学结构的制作工艺：金刚石纳米柱，金刚石表面光刻胶的微透镜加工工艺。