Silicon carbide (SiC) adalah bahan penyelidikan yang hangat dalam bidang teknologi maklumat kuantum. Sebagai contoh, kekosongan kecacatan dalam SiC (terdiri daripada kekosongan silikon dan kekosongan karbon bersebelahan, selepas ini dirujuk sebagai VV) mempunyai banyak kelebihan pusat NV dalam berlian, termasuk keadaan tanah tiga kali ganda dan kelebihan teknologi penyelidikan bahan utama yang matang. Lokasi kecacatan bahan boleh, pada dasarnya, terletak pada permukaan atau antara muka tertentu, dan kehadiran kecacatan adalah penting terutamanya untuk aplikasi penderiaan. Dari segi penyepaduan dengan sistem lain, sambungan antara kecacatan putaran dan rongga fotonik telah dicadangkan sebagai cara interaksi yang berkesan antara foton dan kecacatan putaran yang boleh ditangani secara optik, yang merupakan ciri utama aplikasi komunikasi kuantum. Contohnya, kubik polytype silicon carbide (3C SiC) telah digunakan untuk membina rongga fotonik dengan faktor kualiti tinggi dan mencapai penggabungan kecacatan VV dalam bahan. Prasyarat untuk mencapai penyepaduan berkesan struktur nano dan bahan adalah untuk mengkaji dan memahami kecacatan putaran berhampiran permukaan dan antara muka.
PAM-XIAMEN boleh membekalkan substrat 3C-SiC jenis N, spesifikasi seperti yang disenaraikan dalam:https://www.powerwaywafer.com/3c-sic-wafer.html.
Penyelidik menggunakan pengiraan prinsip pertama untuk menyiasat sifat fizikal kekosongan kecacatan permukaan berhampiran dalam 3C SiC, dan menganggap permukaan silikon (001) kaya dengan pelbagai pembinaan semula dan penamatan. Berhampiran permukaan SiC (2×1): H, VV ialah kecacatan putaran yang stabil dan anjal dengan sedikit variasi dalam ciri berbanding kecacatan pukal. Di samping itu, hasil penyelidikan tentang hubungan fungsi antara kecacatan putaran (VSiVC) dan pembinaan semula permukaan dan penamatan - H, - OH, - F, dan kumpulan oksigen dalam 3C SiC menunjukkan bahawa 3C SiC ialah bahan aplikasi kuantum yang menjanjikan.
Rajah 1 Struktur atom permukaan 3C SiC (001) yang kaya dengan silikon. (2×1):H model Seperti yang ditunjukkan dalam pandangan sisi, struktur elektronik kecacatan dikaji sebagai fungsi kedekatannya dengan permukaan: L2 ialah kedudukan paling hampir dengan lapisan tetap, L3 berada di tengah-tengah model, dan L6 ialah kedudukan yang paling hampir dengan permukaan.
Rajah 2 Mengira struktur elektronik bagi kekosongan berganda neutral di L3 dalam satah 3C SiC (001) kaya silikon permukaan menggunakan fungsi PBE dan HSE. Keputusan menunjukkan bahawa pada peringkat teori PBE dan HSE, semua aliran fungsi terminal permukaan adalah sama. Oleh itu, ketepuan atom hidrogen pada permukaan yang dibina semula (2×1) akan membawa kepada struktur permukaan yang paling menjanjikan.
Rajah 3 Perbezaan tenaga (eV) antara pukal 3C-SiC VV dan berhampiran permukaan VV di bawah fungsi PBE
Rajah 4 Pengiraan pertalian elektron permukaan (EA) bagi permukaan silikon kaya (2×1) (001) silikon karbida (2×1) kaya
Memandangkan pecah simetri yang diperkenalkan oleh permukaan, adalah penting untuk memahami kesannya terhadap nilai komponen tensor pemisahan medan sifar (ZFS). Dalam Jadual 2, artikel ini melaporkan komponen ZFS yang dikira VV untuk empat terminal permukaan berbeza yang terletak di tengah-tengah model (2×1) (L3). Komponen E bagi pemisahan medan sifar mempunyai kepekaan yang ketara terhadap kedudukan kecacatan berbanding permukaan, menunjukkan bahawa parameter ini boleh digunakan sebagai penunjuk kedekatan kecacatan dengan permukaan. Akhir sekali, kajian kualitatif ke atas volum dan faktor Debye Waller permukaan (DWF) menunjukkan bahawa penurunan DWF permukaan boleh dikurangkan melalui kejuruteraan terikan sampel SiC.
Rajah. 5 Komponen pengiraan D dan E bagi tensor pemisahan medan sifar (ZFS) untuk keadaan bumi VV pukal 3C SiC dan berhampiran permukaan neutral dengan penamatan permukaan yang berbeza
Untuk maklumat lanjut, sila hubungi kami e-mel divictorchan@powerwaywafer.com dan powerwaymaterial@gmail.com.