利用碳化硅中的点缺陷外差探测射频电场
应用物理
2019-09-04 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
以高灵敏度、高空间分辨率在射频下感知电场颇具挑战性。近来，碳化硅中的点缺陷已展现出通过其电荷态的光学电荷转换来测量局域电场的能力。本文报道将外差探测与基于电荷的电场传感相结合，解决了该技术以往的诸多局限。由于电荷转换对电场的非线性响应，施加一个独立的“泵浦”电场可使探测灵敏度低至 1.1 (V/cm)/，并具有近衍射极限的空间分辨率与传感器动态范围的可调控制。此外，我们展示了非相干与相干外差探测，从而可对未知随机场或同步场进行更高灵敏度的测量。最后，我们通过结合正交泵浦电场实现了电场面内矢量测量。总体而言，本工作确立了基于电荷的测量在固态缺陷传感中的重要地位。
引用
@article{arxiv.1907.01704,
title = {Heterodyne detection of radio-frequency electric fields using point defects in silicon carbide},
author = {Gary Wolfowicz and Christopher P. Anderson and Samuel J. Whiteley and David D. Awschalom},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.01704},
year = {2019}
}
备注
7 pages, 4 figures