I wafer SiC possono essere offerti con varie specifiche:https://www.powerwaywafer.com/sic-wafer.

Il carburo di silicio (SiC) è un semiconduttore con tecnologie correlate mature, drogaggio controllabile di tipo p e di tipo n e tecnologia di nanoproduzione matura. Tuttavia, al momento, è necessario rivelare le caratteristiche di coerenza, il tempo di decadimento T1 e il processo di rilassamento dello spin longitudinale dei punti quantici a doppia vacanza per i loro processi di disaccoppiamento e rilevamento dinamico.

Un gruppo di ricerca ha condotto uno studio sistematico sulle dinamiche di rilassamento dello spin dei punti quantici a doppia vacanza nel 4H-SiC. Il gruppo di ricerca ha prima studiato la dipendenza dal campo magnetico della miscelazione degli spin causata da diversi spin nell’ambiente locale dei punti quantici a doppia vacanza, e ha dimostrato che i centri adiacenti a doppia vacanza e i centri vacanti di silicio con spin 3/2 generano molteplici modalità di rilassamento con più picchi di rilassamento. Le modalità di rilassamento dello spin con diverse dipendenze dal campo magnetico possono essere identificate e studiate attraverso mezzi ottici per l'ambiente locale di un individuo o di un gruppo di punti quantici a doppia vacanza.

Successivamente, l'autore ha simulato la correlazione della concentrazione tra il campo magnetico e il tempo di rilassamento dello spin T1 dei difetti di spin più rilevanti nel SiC. Nei campioni ad elevata purezza, il principale contributo non termico al rilassamento dello spin proviene dallo slot di spin nucleare del 29Si, che massimizza il tempo T1 medio complessivo a 100 ms a basse temperature lontane dalla risonanza GSLAC. Per configurazioni di spin nucleari adiacenti, il tempo di rilassamento può essere ridotto a 40 ms in campo magnetico zero.

Fig. 1 Diagramma dei valori approssimativi utilizzati nei calcoli del rilassamento dello spin del dipolo

Figura 2a. Rilassamento causato dagli spin nucleari 29Si (linea continua blu scuro) e 13C (linea continua blu chiaro); B. Correlazione del campo magnetico della velocità di rilassamento dello spin longitudinale causata da difetti di spin-1/2 di varie concentrazioni.

Vale la pena notare che il tempo di rilassamento dello spin limitato dello slot di spin 29Si è equivalente o addirittura inferiore al tempo di coerenza del sottospazio del punto quantico a doppia vacanza con protezione dalla decoerenza (64 ms). In questo caso, il rilassamento dello spin longitudinale può essere il principale fattore che limita la vita dei sottospazi protetti coerenti. Inoltre, l'autore ha anche dimostrato che il rilassamento dello spin bipolare causato da difetti dei punti paramagnetici può avere implicazioni significative nei campioni di impianto ionico. La formula analitica fornita da questo studio può essere utilizzata per stimare il T1 di un dato campione con concentrazioni di difetti di spin note, nonché per analizzare T1 misurato sperimentalmente, al fine di stimare la concentrazione di difetti di spin locale di punti quantici a doppia vacanza. Utilizzando quest'ultimo metodo, l'autore ha scoperto che nei campioni impiantati con ioni N2, la concentrazione locale di difetti dei punti paramagnetici può raggiungere fino a 4×10¹⁸cm^-3, e il tempo di coerenza massimo è di circa 0,5 ms, che è solo la metà dei 1,3 ms dell'abbondanza isotopica naturale di 4H-SiC.

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