Исследование, опубликованное в журнале APL Materials, демонстрирует результаты многопрофильной команды под руководством Osaka University, в составе которой ведущую роль выполняет Кэнтаро Ониши, а старшим автором выступает Такама Кобаяши. Работа направлена на определение источника исключительно ярких цветных центров, являющихся базой для одноквантовых источников света.
Эксперименты проводились на интерфейсе SiO2/SiC, образующемся посредством окисления субстрата SiC. Именно этот процесс создает условия для появления оптически активных дефектов – цветных центров, которые лежат в основе квантовых технологий следующего поколения.
Систематическое варьирование параметров окисления, таких как температура и парциальное давление, позволило установить, что интенсивность процесса определяет плотность электронных ловушек, расположенных в запрещенной зоне полупроводника. Эти ловушки обеспечивают наблюдаемую люминесценцию и влияют на характеристики формирующихся дефектов.
Измерения установили, что энергетический уровень цветных центров располагается в диапазоне 0.65–0.92 эВ от края зоны проводимости SiC. Сравнение экспериментальных данных с теоретическими моделями указывает на то, что углерод-связанный дефект является наиболее вероятным кандидатом на роль источника яркого свечения.
Прямая корреляция между интенсивностью люминесценции и плотностью электронных ловушек подтверждает наличие общего происхождения наблюдаемых эффектов. Кэнтаро Ониши отметил: «Происхождение цветных центров на границе SiO2/SiC оставалось давней загадкой», что подчеркивает актуальность решаемой проблемы.
Полученные результаты углубляют понимание механизма формирования и работы цветных центров, что критически важно для разработки квантовых устройств. Точная настройка характеристик дефектов позволяет обеспечить стабильность работы одноквантовых источников света, интегрируемых в существующие технологии.
Высокая совместимость цветных центров с устройствами на основе металло-оксид-полупроводниковых структур открывает путь к реализации масштабируемых квантовых приложений. Такама Кобаяши заявил: «С каждым шагом нашего исследования растет надежда на реализацию квантовых технологий, использующих цветные центры на интерфейсе. Учитывая их ключевую роль в устройствах МОП, их высокая совместимость с развивающимися технологиями крупномасштабной интеграции должна прокладывать путь к новым приложениям».
Детальный анализ условий окисления и их влияния на формирование дефектов демонстрирует возможность целенаправленного управления характеристиками свечения. Полученные данные служат важным ориентиром для последующей разработки квантовых устройств, где точное управление цветными центрами является залогом стабильной работы и успешной интеграции в современные технологии.
Изображение носит иллюстративный характер
Эксперименты проводились на интерфейсе SiO2/SiC, образующемся посредством окисления субстрата SiC. Именно этот процесс создает условия для появления оптически активных дефектов – цветных центров, которые лежат в основе квантовых технологий следующего поколения.
Систематическое варьирование параметров окисления, таких как температура и парциальное давление, позволило установить, что интенсивность процесса определяет плотность электронных ловушек, расположенных в запрещенной зоне полупроводника. Эти ловушки обеспечивают наблюдаемую люминесценцию и влияют на характеристики формирующихся дефектов.
Измерения установили, что энергетический уровень цветных центров располагается в диапазоне 0.65–0.92 эВ от края зоны проводимости SiC. Сравнение экспериментальных данных с теоретическими моделями указывает на то, что углерод-связанный дефект является наиболее вероятным кандидатом на роль источника яркого свечения.
Прямая корреляция между интенсивностью люминесценции и плотностью электронных ловушек подтверждает наличие общего происхождения наблюдаемых эффектов. Кэнтаро Ониши отметил: «Происхождение цветных центров на границе SiO2/SiC оставалось давней загадкой», что подчеркивает актуальность решаемой проблемы.
Полученные результаты углубляют понимание механизма формирования и работы цветных центров, что критически важно для разработки квантовых устройств. Точная настройка характеристик дефектов позволяет обеспечить стабильность работы одноквантовых источников света, интегрируемых в существующие технологии.
Высокая совместимость цветных центров с устройствами на основе металло-оксид-полупроводниковых структур открывает путь к реализации масштабируемых квантовых приложений. Такама Кобаяши заявил: «С каждым шагом нашего исследования растет надежда на реализацию квантовых технологий, использующих цветные центры на интерфейсе. Учитывая их ключевую роль в устройствах МОП, их высокая совместимость с развивающимися технологиями крупномасштабной интеграции должна прокладывать путь к новым приложениям».
Детальный анализ условий окисления и их влияния на формирование дефектов демонстрирует возможность целенаправленного управления характеристиками свечения. Полученные данные служат важным ориентиром для последующей разработки квантовых устройств, где точное управление цветными центрами является залогом стабильной работы и успешной интеграции в современные технологии.
