4H-SiC 中改性硅空位的详尽表征

碳化硅中带负电的硅空位（$\mathrm{V_{Si}^-}$）是一种被广泛研究的用于量子应用的点缺陷。同时，对系综光致发光与电子顺磁共振测量的更仔细检视揭示了大量相关但迄今未辨明的信号。在本研究中，我们在由自动缺陷分析与鉴定（ADAQ）工作流生成的缺陷数据库中搜索能解释上述磁光信号的 4H-SiC 缺陷。该搜索仅揭示了一类在数据中表现出类硅空位性质的原子结构：距硅空位亚纳米范围内的碳反位（$\mathrm{C_{Si}}$）仅轻微改变后者，而不影响电荷或自旋态。此类扰动在能量上是束缚的。我们考虑了距离达 2 nm 的 $\mathrm{V_{Si}^-+C_{Si}}$ 的形成，并报告了它们的零声子线与零场分裂值。此外，我们在硅空位区域进行了高分辨率光致发光实验，发现了大量谱线。将我们的计算与实验结果相比较，若干构型表现出高度一致。我们的工作展示了高通量结果数据库在量子应用缺陷搜索中的有效性。