Studie av dipolspinrelaxation av SiC Double Vacancy Quantum Dots

Studie av dipolspinrelaxation av SiC Double Vacancy Quantum Dots

SiC-skivor kan erbjudas med olika specifikationer:https://www.powerwaywafer.com/sic-wafer.

Kiselkarbid (SiC) är en halvledare med mogen relaterade teknologier, kontrollerbar p-typ och n-typ dopning och mogen nanotillverkningsteknologi. Men för närvarande är det nödvändigt att avslöja koherensegenskaperna, avklingningstiden T1 och den longitudinella spinrelaxationsprocessen för de dubbla vakanskvantprickarna för deras dynamiska avkopplings- och avkänningsprocesser.

Ett forskarlag genomförde en systematisk studie om spinrelaxationsdynamiken hos dubbla vakanskvantprickar i 4H-SiC. Forskargruppen undersökte först magnetfältets beroende av spinnblandning orsakad av olika snurr i den lokala miljön av dubbla vakanskvantprickar, och visade att intilliggande dubbelvakanscentra och spinn 3/2-kiselvakanscenter genererar flera avslappningslägen med flera avslappningstoppar. Spinrelaxationslägena med olika magnetfältsberoende kan identifieras och studeras genom optiska medel för den lokala miljön hos individer eller en grupp av dubbla vakanskvantprickar.

Därefter simulerade författaren koncentrationskorrelationen mellan magnetfältet och spinrelaxationstid T1 för de mest relevanta spinndefekterna i SiC. I prover med hög renhet kommer det huvudsakliga icke-termiska bidraget till spinavslappning från 29Si kärnspinnslot, som maximerar den totala genomsnittliga T1-tiden vid 100 ms vid låga temperaturer långt från GSLAC-resonans. För angränsande kärnspinnkonfigurationer kan relaxationstiden reduceras till 40 ms under noll magnetfält.

Fig. 1 Diagram över ungefärliga värden som används i dipolspinrelaxationsberäkningar

Fig. 1 Diagram över ungefärliga värden som används i dipolspinrelaxationsberäkningar

Fig. 2a. Avslappning orsakad av 29Si (heldragen mörkblå linje) och 13C (heldragen ljusblå linje) kärnspinn

Fig. 2a. Avslappning orsakad av 29Si (heldragen mörkblå linje) och 13C (heldragen ljusblå linje) kärnspinn; b. Magnetisk fältkorrelation av den longitudinella spinrelaxationshastigheten orsakad av spin-1/2 punktsdefekter av olika koncentrationer.

Det är värt att notera att den begränsade spinrelaxationstiden för 29Si-spinnsloten är ekvivalent med eller till och med kortare än koherenstiden för det dubbla vakanskvantpunktsunderrummet med dekoherensskydd (64ms). I detta fall kan longitudinell spinrelaxation vara den huvudsakliga faktorn som begränsar livslängden för koherenta skyddade delrum. Dessutom visade författaren också att den bipolära spinrelaxationen orsakad av paramagnetiska punktdefekter kan ha betydande implikationer i jonimplantationsprover. Den analytiska formeln som tillhandahålls av denna studie kan användas för att uppskatta T1 för ett givet prov med kända spindefektkoncentrationer, såväl som för att analysera experimentellt uppmätt T1, för att uppskatta den lokala spindefektkoncentrationen av dubbla vakanskvantprickar. Genom att använda den senare metoden fann författaren att i N2-jonimplanterade prover kan den lokala koncentrationen av paramagnetiska punktdefekter nå upp till 4×1018centimeter-3, och den maximala koherenstiden är cirka 0,5 ms, vilket bara är hälften av de 1,3 ms av den naturliga isotopförekomsten av 4H-SiC.

powerwaywafer

För mer information, vänligen kontakta oss maila påvictorchan@powerwaywafer.com och powerwaymaterial@gmail.com.

Dela det här inlägget