亚微米 4H-SiC 薄膜中 V2 中心的谱稳定性

碳化硅中的色心作为一种具有优异自旋-光学相干性的有前景的半导体量子技术平台而出现。然而，近期通过集成到纳米光子结构以最大化光子效率的努力因谱稳定性下降而颇具挑战。在此，我们对厚度低至 $0.25\,\rm\mu m$ 的薄碳化硅膜中的硅空位中心进行了大规模系统研究。我们的薄膜制备工艺结合了化学机械抛光、反应离子刻蚀及后续退火。这得到了高度可复现、粗糙度值为 $3-4\,\rm\r{A}$ 且表面荧光可忽略的薄膜。我们发现硅空位中心表现出接近寿命极限的光学线宽，且在膜厚低至 $0.7\,\rm\mu m$ 时几乎无谱漂迹象。对于厚度低至 $0.25\,\rm\mu m$ 更薄薄膜中的硅空位中心，我们观察到谱漂，但光学线宽仍低于 $200\,\rm MHz$，这与自旋选择性激发方案兼容。我们的工作清楚地表明硅空位中心可集成于亚微米碳化硅薄膜中，这为基于纳米光子结构获得光子提取效率的必要提升开辟了道路。