Пластины 4H-SiC доступны для исследования в центрах окраски вакансий азота (NV). Для получения дополнительной информации о пластинах, пожалуйста, свяжитесь с нашим отделом продаж:victorchan@powerwaywafer.com

1. Предыстория исследований квантового зондирования 4H-SiC.

Технология квантового зондирования с его уникальной способностью использовать квантово-механические свойства, такие как квантовая запутанность и квантовая интерференция, продемонстрировала свой потенциал превзойти классические датчики в повышении точности и чувствительности зондирования. Он имеет огромное пространство применения в области биомедицины и геофизики (включая разведку полезных ископаемых и сейсмологию), включая микроскопы, системы позиционирования, коммуникационные технологии и датчики электромагнитного поля. Кроме того, технология квантового зондирования обладает уникальными преимуществами в обнаружении слабых радиочастотных сигналов, что оказывает глубокое влияние на такие приложения, как безопасность.

Однако для достижения эффективного квантового зондирования необходимо преодолеть некоторые технические проблемы, такие как подготовка, работа и считывание квантовых состояний, а также проблему декогеренции, вызванную взаимодействием между квантовыми системами и окружающей средой. В этом контексте начали проявляться уникальные преимущества карбида кремния, поскольку он совместим с обычными электронными схемами и имеет развитую технологию производства и легирования в промышленных масштабах.

 2.Исследования квантового зондирования в SiC, проведенные Центром окраски азотных вакансий

Недавно исследовательская группа предложила инновационный метод квантового зондирования с использованием центров окраски вакансий азота (NV) в карбиде кремния, позволяющий обнаруживать слабые радиочастотные (РЧ) сигналы при комнатной температуре. Исследовательская группа сначала провела детальное исследование ключевых параметров, таких как бесфононная линия (ZPL), время когерентности и время релаксации NV-центров окраски в карбиде кремния, и сравнила эти характеристики с соответствующими характеристиками NV-центров окраски в алмазе. Они обнаружили, что ЗФЛ центра окраски НВ в карбиде кремния расположена в ближнем инфракрасном диапазоне и хорошо согласуется с диапазоном оптоволоконной связи. Хотя на время когерентности NV-центров окраски в карбиде кремния влияют ядерная спиновая ванна и электронный шум, время когерентности можно значительно улучшить, используя технологию динамической развязки.

Внедрив технологию динамической развязки (импульсная последовательность XY8-N), они успешно увеличили время когерентности NV-центров окраски в карбиде кремния в 10 раз, достигнув 28,1 микросекунды. Впоследствии они с помощью методов корреляционной спектроскопии добились спектрального разрешения 10 кГц на частоте примерно 900 кГц. Исследовательская группа также внедрила технологию синхронного считывания, что привело к значительному улучшению спектрального разрешения, увеличившегося в 1000 раз до 0,01 кГц.

Рис. 1. Корреляционные спектры квантового зондирования на основе SiC

Это открытие открывает новые возможности в области квантового зондирования, особенно в точном обнаружении радиочастотных сигналов. Между тем, подход исследовательской группы также открыл новый путь для полупроводников SiC в качестве платформы квантового зондирования.

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