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4H 硅碳化物 Schottky 二极管中单一 V2 缺陷的低温行为

量子物理 2024-10-14 v1

摘要

量子光学组件的纳米电子与光子集成对于可扩展的固态量子技术至关重要。硅碳化物作为一种具备成熟量子缺陷并拥有广泛应用于半导体产业的材料,尤为突出。本文我们研究单一硅空位 (V2) 色心在金属-半导体 (Au/Ti/4H-SiC) 金属沉积单晶器件中, operating in a Schottky 二极管配置下的行为。我们探讨了缺陷附近自由载流子的耗尽情况,以及缺陷光学跃迁线的电调制。通过检测单电荷陷阱,我们研究其对 V2 光学线宽的影响。此外,我们探讨了 V2 中心的电荷-光子动力学,发现其支配性光子-离子化过程具有特征率率与波长依赖性。最后,我们在该异构结构中探测 V2 系统的自旋相干性,展示了若干关键的量子网络应用协议。我们的工作展示了在低温下将 Schottky 器件与光学微结构集成的首次实现,为在固态中实现可扩展且可重复的光学自旋缺陷中心铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.09021,
  title  = {Single V2 defect in 4H Silicon Carbide Schottky diode at low temperature},
  author = {Timo Steidl and Pierre Kuna and Erik Hesselmeier-Hüttmann and Di Liu and Rainer Stöhr and Wolfgang Knolle and Misagh Ghezellou and Jawad Ul-Hassan and Maximilian Schober and Michel Bockstedte and Adam Gali and Vadim Vorobyov and Jörg Wrachtrup},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.09021},
  year   = {2024}
}