[논문] 매우 밝은 양자 방출기의 기원을 풀어줍니다

많은 차세대 양자 장치는 컬러 센터로 알려진 고형물의 광학 활성 결함을 기반으로 한 단일 광자 방출기에 의존합니다. 그들의 특성을 이해하는 것은 새로운 양자 기술을 개발하는 데 기본입니다.

이제 연구에서 게시 ~에 APL 재료오사카 대학교가 이끄는 다국적 연구 팀은 인터페이스에서 매우 밝은 컬러 센터의 기원을 명확히하고자했습니다. 이산화 실리콘 (sio₂) 및 실리콘 카바이드 (sic).

이전의 연구는 산화 후 어닐링의 영향을 포함하여 이러한 인터페이스 색소의 형성에 역할을 할 수있는 다양한 요인을 보여 주었다. 그러나, 컬러 센터의 기원을 이해하기위한 중요한 요소 인 발광을 담당하는 에너지 수준 구조 (즉, 전자 전이)는 완전히 알려지지 않았다.

“SIO의 컬러 센터의 기원₂/SIC 인터페이스는 오랜 연구 문제를 제기했으며 그 발견은 확장 가능한 양자 기술의 개발을 향상시킬 수 있다고 밝혔다.

이 연구에서 연구원들은 에너지 수준 SIO의 컬러 센터₂/sic 인터페이스. 이러한 특정 컬러 센터는 SIC 기질을 산화시켜 형성된다. 에너지 수준은 전자 트랩으로 알려진 전자를 포획하는 결함에 의해 반도체의 금지 된 에너지 갭에서 형성됩니다.

온도 및 부분 압력을 포함한 제조 동안의 산화 조건은 계면에서 컬러 센터 및 전자 트랩의 밀도에 영향을 미치는 것으로 생각되었지만,이 연구는 이러한 조건의 효과에 대한 첫 번째 상세한 조사를 광범위하게 제시합니다.

연구원들은 컬러 센터의 발광과 전자 트랩의 밀도 사이의 명확한 상관 관계를 관찰하여 공통 기원을 발견했습니다. 컬러 센터는 특정 에너지 수준 (즉, SIC의 전도 대역 가장자리로부터 0.65–0.92 eV)과 관련이 있으며, 실험 결과를 이론적 연구와 비교 한 후, 연구원들은 컬러 센터의 가장 유망한 후보로서 특정 탄소 관련 결함을 제안한다.

이 연구의 선임 저자 인 Takuma Kobayashi는“우리의 결과는 이러한 인터페이스 컬러 센터가 어떻게 생겨나고 발광의 작동 방식을 이해하기 시작했기 때문에 우리의 결과는 흥미 롭습니다.

“우리가 이해를 깊게함에 따라, 우리의 희망은 인터페이스 컬러 센터. 이들 컬러 센터는 금속 산화물-세미 컨덕터 장치의 핵심이므로 진화하는 대규모 통합 기술과의 높은 호환성은 확장 가능한 양자 적용의 길을 열어야한다. “

양자 기술은 정확한 제어에 의존합니다 컬러 센터,이 연구는 향후 그러한 양자 장치를 제조 할 수있는 단계를 나타냅니다.