利用 4H-SiC 中深缺陷的光学电荷转换进行电场测量
介观与纳米尺度物理
2018-09-05 v1 仪器与探测器
量子物理
摘要
各种宿主材料（如金刚石和碳化硅 SiC）中的光学活性点缺陷作为磁场、电场、应变和温度的局部传感器已展现出重大前景。当前的传感技术利用了这些缺陷内自旋态的弛豫时间和相干时间。在此我们表明，缺陷电荷态也可用于感知环境，特别是高频（MHz-GHz）电场，从而补充了既有的基于自旋的技术。这是通过缺陷在其光致发光电荷态与暗电荷态之间的光学电荷转换实现的，其转换速率依赖于电场（能量密度）。该技术提供了一种全光学高频电场计，并在 4H-SiC 中对双空位和硅空位系综进行了测试，测试温区从低温到室温，测得的灵敏度约为 ~41 (V/cm)**2 / 。最后，由于 SiC 的压电特性，我们获得了机械谐振器中表面声波模式的三维空间分布图。
引用
@article{arxiv.1803.05956,
title = {Electrometry by optical charge conversion of deep defects in 4H-SiC},
author = {G. Wolfowicz and S. J. Whiteley and D. D. Awschalom},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.05956},
year = {2018}
}
备注
9 pages, 4 figures