Wafer 4H-SiC tersedia untuk penyelidikan pusat warna kekosongan nitrogen(NV). Untuk maklumat lanjut wafer, sila hubungi pasukan jualan kami:victorchan@powerwaywafer.com

1. Latar Belakang Penyelidikan Penderiaan Kuantum pada 4H-SiC

Teknologi penderiaan kuantum, dengan keupayaan uniknya untuk menggunakan sifat mekanikal kuantum seperti kuantum kuantum dan gangguan kuantum, telah menunjukkan potensinya untuk mengatasi penderia klasik dalam meningkatkan ketepatan dan kepekaan penderiaan. Ia mempunyai ruang aplikasi yang besar dalam bidang bioperubatan dan geofizik (termasuk penerokaan mineral dan seismologi), meliputi mikroskop, sistem kedudukan, teknologi komunikasi, dan penderia medan elektromagnet. Di samping itu, teknologi penderiaan kuantum mempunyai kelebihan unik dalam mengesan isyarat RF yang lemah, yang mempunyai kesan mendalam pada aplikasi, seperti keselamatan.

Walau bagaimanapun, untuk mencapai penderiaan kuantum yang cekap, beberapa cabaran teknikal perlu diatasi, seperti penyediaan, operasi, dan pembacaan keadaan kuantum, serta masalah dekoheren yang disebabkan oleh interaksi antara sistem kuantum dan persekitaran. Dalam konteks ini, kelebihan unik silikon karbida telah mula muncul, kerana ia serasi dengan litar elektronik konvensional dan mempunyai pengeluaran skala industri yang matang dan teknologi doping.

 2.Penyelidikan Penderiaan Kuantum dalam SiC oleh Pusat Warna Kekosongan Nitrogen

Baru-baru ini, pasukan penyelidik telah mencadangkan kaedah inovatif untuk penderiaan kuantum menggunakan pusat warna kekosongan nitrogen (NV) dalam silikon karbida, membolehkan isyarat frekuensi radio (RF) yang lemah dikesan pada suhu bilik. Pasukan penyelidik mula-mula menjalankan kajian terperinci mengenai parameter utama seperti garis fonon sifar (ZPL), masa koheren, dan masa kelonggaran pusat warna NV dalam silikon karbida, dan membandingkan ciri-ciri ini dengan ciri-ciri sepadan pusat warna NV dalam berlian. Mereka mendapati bahawa ZPL pusat warna NV dalam silikon karbida terletak dalam julat inframerah dekat dan mempunyai padanan yang baik dengan jalur komunikasi gentian optik. Walaupun masa koheren pusat warna NV dalam silikon karbida dipengaruhi oleh mandi putaran nuklear dan bunyi elektronik, masa koherennya boleh dipertingkatkan dengan ketara dengan menggunakan teknologi penyahgandingan dinamik.

Dengan memperkenalkan teknologi penyahgandingan dinamik (jujukan nadi XY8-N), mereka berjaya memanjangkan masa koheren pusat warna NV dalam silikon karbida sebanyak 10 kali, mencapai 28.1 mikrosaat. Selepas itu, mereka menggunakan kaedah spektroskopi korelasi untuk mencapai resolusi spektrum 10 kHz pada frekuensi kira-kira 900 kHz. Pasukan penyelidik seterusnya mengguna pakai teknologi bacaan segerak, menghasilkan peningkatan ketara dalam resolusi spektrum, meningkat sebanyak 1000 kali kepada 0.01 kHz.

Rajah 1 Spektrum korelasi penderiaan kuantum berdasarkan SiC

Penemuan ini memberikan kemungkinan baharu untuk bidang penderiaan kuantum, terutamanya dalam pengesanan tepat isyarat frekuensi radio. Sementara itu, pendekatan pasukan penyelidik juga telah membuka laluan baharu untuk semikonduktor SiC sebagai platform pengesan kuantum.

Untuk maklumat lanjut, sila hubungi kami e-mel divictorchan@powerwaywafer.com dan powerwaymaterial@gmail.com.