Пластины SiC могут предлагаться с различными характеристиками:https://www.powerwaywafer.com/sic-wafer.

Карбид кремния (SiC) представляет собой полупроводник с развитыми соответствующими технологиями, контролируемым легированием p-типа и n-типа и развитой технологией нанопроизводства. Однако в настоящее время необходимо выявить характеристики когерентности, время затухания T1 и процесс продольной спиновой релаксации двойных вакансионных квантовых точек для процессов их динамической развязки и зондирования.

Исследовательская группа провела систематическое исследование динамики спиновой релаксации квантовых точек с двойной вакансией в 4H-SiC. Исследовательская группа сначала исследовала зависимость спинового смешивания от магнитного поля, вызванного различными спинами в локальном окружении квантовых точек с двойной вакансией, и продемонстрировала, что соседние центры двойных вакансий и центры кремниевых вакансий со спином 3/2 генерируют несколько режимов релаксации с несколькими релаксационными пиками. Режимы спиновой релаксации с различными зависимостями магнитного поля могут быть идентифицированы и изучены с помощью оптических средств для локального окружения отдельных квантовых точек или группы двойных вакансий.

Впоследствии автор смоделировал концентрационную корреляцию между магнитным полем и временем спиновой релаксации T1 наиболее важных спиновых дефектов в SiC. В образцах высокой чистоты основной нетепловой вклад в спиновую релаксацию вносит ядерная спиновая щель 29Si, которая максимизирует общее среднее время T1, равное 100 мс, при низких температурах вдали от резонанса GSLAC. Для соседних ядерных спиновых конфигураций время релаксации может быть уменьшено до 40 мс в нулевом магнитном поле.

Рис. 1. Схема приближенных значений, используемых в расчетах дипольной спиновой релаксации.

Рис. 2 а. Релаксация, вызванная ядерными спинами 29Si (сплошная темно-синяя линия) и 13C (сплошная голубая линия); б. Магнитополевая корреляция скорости продольной спиновой релаксации, вызванной точечными дефектами спина 1/2 различной концентрации.

Стоит отметить, что ограниченное время спиновой релаксации спиновой щели 29Si эквивалентно или даже меньше времени когерентности подпространства квантовых точек с двойной вакансией с защитой от декогеренции (64 мс). В этом случае продольная спиновая релаксация может быть основным фактором, ограничивающим время жизни когерентных защищенных подпространств. Кроме того, автор также продемонстрировал, что биполярная спиновая релаксация, вызванная парамагнитными точечными дефектами, может иметь существенные последствия в образцах ионной имплантации. Аналитическая формула, предоставленная в этом исследовании, может быть использована для оценки T1 данного образца с известными концентрациями спиновых дефектов, а также для анализа экспериментально измеренного T1, чтобы оценить локальную концентрацию спиновых дефектов в квантовых точках с двойной вакансией. Используя последний метод, автор установил, что в образцах, имплантированных ионами N2, локальная концентрация парамагнитных точечных дефектов может достигать 4×10¹⁸см^-3, а максимальное время когерентности составляет около 0,5 мс, что составляет лишь половину от 1,3 мс естественного содержания изотопа 4H-SiC.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресуvictorchan@powerwaywafer.com и powerwaymaterial@gmail.com.