Tăng cường độ sáng huỳnh quang của tâm màu Spin đơn SiC

Tăng cường độ sáng huỳnh quang của tâm màu Spin đơn SiC

PAM-XIAMEN có thể cung cấp tấm epiticular SiC cho nghiên cứu trung tâm màu sắc, bạn có thể tìm thêm thông số kỹ thuật tronghttps://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-epitaxy.html. Mọi thắc mắc vui lòng liên hệ đội ngũ bán hàng:victorchan@powerwaywafer.com.

Trung tâm màu spin trạng thái rắn là một hệ thống quan trọng để xử lý thông tin lượng tử và độ sáng huỳnh quang của nó là một thông số quan trọng đối với các ứng dụng lượng tử thực tế. Kết hợp với các cấu trúc vi mô/nano trạng thái rắn để đạt được sự tăng cường huỳnh quang của các trung tâm spin là một phương pháp thường được sử dụng. Nhiều giải pháp khác nhau, bao gồm xử lý thấu kính thấm rắn, thanh nano, vòng mắt bò, vi khoang tinh thể quang tử và khoang sợi quang đã được đề xuất và triển khai. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều vấn đề thách thức cần giải quyết theo hướng này, chẳng hạn như tính nhạy cảm của đặc tính spin tâm màu đối với các quy trình chế tạo micro/nano phức tạp và khó khăn trong việc căn chỉnh tâm màu với cấu trúc micro/nano.

1. Tăng cường huỳnh quang của trung tâm spin SiC bằng plasmon

Các nhà nghiên cứu sử dụng plasmon để tăng cường khả năng phát huỳnh quang của các tâm spin trong cacbua silic. Nhóm nghiên cứu đã chế tạo màng mỏng SiC có độ dày khoảng 10um thông qua các quá trình như đánh bóng cơ học hóa học và sử dụng công nghệ cấy ion để chuẩn bị các tâm màu trống kép gần bề mặt (khoảng 15nm) trong màng. Sau đó, màng mỏng được lật lại và dán lên một tấm wafer silicon được phủ các ống dẫn sóng vàng đồng phẳng bằng lực van der Waals. Điều này cho phép khoảng cách giữa tâm màu gần bề mặt và ống dẫn sóng vàng nằm trong phạm vi của plasmon bề mặt, do đó tăng cường huỳnh quang ở tâm màu.

Trong nghiên cứu trước đây, nhóm nghiên cứu lần đầu tiên phát hiện ra rằng một tâm màu PL6 chỗ trống kép duy nhất trong cacbua silic có độ sáng phát quang và độ tương phản chỉ số spin tương đương với các tâm màu NV kim cương ở nhiệt độ phòng [Natl. Khoa học. Rev. 9, nwab122 (2022)]. Trong nghiên cứu này, một vật kính có khẩu độ số 0,85 đã được sử dụng và hiệu ứng tăng cường của plasmon bề mặt được sử dụng để đạt được mức tăng cường gấp 7 lần độ sáng của một trung tâm màu PL6; Hơn nữa, khi sử dụng gương dầu có khẩu độ 1,3, huỳnh quang ở trung tâm màu có thể vượt quá 1 triệu lần đếm mỗi giây. Nhóm nghiên cứu cũng sử dụng công nghệ khắc ion phản ứng để điều chỉnh độ dày của màng, kiểm soát chính xác khoảng cách giữa tâm màu gần bề mặt và ống dẫn sóng đồng phẳng, đồng thời nghiên cứu phạm vi hoạt động tối ưu. Ngoài việc tạo ra các plasmon bề mặt, các ống dẫn sóng vàng đồng phẳng còn có thể được sử dụng để tạo ra bức xạ vi sóng hiệu quả, cải thiện đáng kể hiệu suất xử lý spin. So với các phương pháp bức xạ vi sóng truyền thống, ống dẫn sóng đồng phẳng tăng tần số Rabi của một trung tâm màu PL6 lên 14 lần ở cùng công suất vi sóng. Thiết lập thử nghiệm và kết quả được hiển thị trong Hình 1.

Hình 1 Thiết lập thử nghiệm và sơ đồ kết quả của việc Tăng cường độ sáng huỳnh quang của Trung tâm màu Spin đơn SiC

Hình 1 Sơ đồ kết quả và thiết lập thí nghiệm. (a) Sơ đồ nguyên lý của một thiết bị dựa trên việc tăng cường plasmon bề mặt; (b) So sánh quét huỳnh quang đồng tiêu có và không có vùng cộng hưởng plasmon tăng cường (trái); (c) So sánh số lượng huỳnh quang bão hòa giữa một trung tâm màu PL6 được tăng cường bởi plasmon và một trung tâm màu PL6 không được tăng cường trong vật liệu khối; d) So sánh tần số dao động Rabi đo được bằng ống dẫn sóng vàng và dây đồng ở các công suất vi sóng khác nhau.

2.Rnghiên cứu vềFLsự phát quangEsự cải tiếnMcơ chếcủa Trung tâm màu Spin SiC đơn

Nhóm nghiên cứu cũng tiến hành nghiên cứu chuyên sâu về cơ chế tăng cường huỳnh quang. Bằng cách sử dụng mô hình ba cấp để phù hợp với chức năng tự tương quan và đo thời gian tồn tại của huỳnh quang kích thích không cộng hưởng, nhóm nghiên cứu không chỉ xác minh rằng các plasmon bề mặt tăng cường độ sáng huỳnh quang bằng cách tăng tốc độ chuyển tiếp bức xạ của mức năng lượng trung tâm màu mà còn tìm thấy rằng hiệu ứng dập tắt của plasmon bề mặt dẫn đến giảm độ sáng huỳnh quang của tâm màu khi khoảng cách hoạt động giảm dần.

Công việc này lần đầu tiên đạt được sự tăng cường plasmon của huỳnh quang trung tâm màu spin gần bề mặt trong màng mỏng SiC. Việc chế tạo các ống dẫn sóng vàng đồng phẳng rất đơn giản, không cần các cấu trúc tăng cường và quy trình căn chỉnh phức tạp, đồng thời phương pháp này cũng phù hợp để tăng cường huỳnh quang cho các tâm spin khác bằng silicon cacbua. Công nghệ này sẽ thúc đẩy mạnh mẽ ứng dụng của vật liệu SiC trong lĩnh vực lượng tử.

đường điện

Để biết thêm thông tin, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi email tạivictorchan@powerwaywafer.com và powerwaymaterial@gmail.com.

2024-04-30

Chia sẻ bài đăng này

có liên quan Bài viết

Red Infrared AlGaAs /GaAs LED Epi-Wafer

PAM-XIAMEN offers 2inch or 4inch red infrared AlGaAs / GaAs LED epi wafer with wavelength 850-880 nm and 890-910nm: 1. Red Infrared AlGaAs / GaAs LED Epi Wafer PAM-190723-LED Structure Thickness, um Type Composition CC, cm-3 Wide-gap window 1 р AlхGa1-хAs (х=0,25-0,3) (2-5) ∙1018 Barrier layer 0.06 р AlхGa1-хAs (х=0,25-0,3) (0.8-1) ∙1018 Active layer   – GaAs undoped   – Al0,2Ga0,8As Barrier layer 0.06 n AlхGa1-хAs (х=0,25-0,3) (0.5-1) ∙1017 Wide-gap window 6 n AlхGa1-хAs (1-2)∙1018 (х=0,3-0,35) Stop layer 0.1 – AlхGa1-хAs – (х=0,9-1) Buffer layer – n GaAs – Substrate – n+ GaAs –   2. Where is the [...]

2020-05-18siêu tác giả
Performance improvement mechanisms of pyramid-like via hole recessed GaAs-based solar cells grown on Si wafer

Highlights •A recessed structure was used on the GaAs/Si solar cells to reduce the current path. •The associated series resistance was reduced by a recessed structure. •The carrier recombination loss was improved due to pyramid-like recessed structure. In this study, epitaxial layers of GaAs-based solar cells were grown [...]

2015-11-25siêu tác giả
Tấm silicon 100mm (4 inch)-2

PAM XIAMEN offers 100mm Si wafers. Please send us email at sales@powerwaywafer.com if you need other specs and quantity. Item Material Orient. Diam (mm) Thck (μm) Surf. Resistivity Ωcm Comment PAM2383 n–type Si:P [111] ±0.5° 4″ 630 P/G FZ >7,000 SEMI Prime, 1Flat, in Empak, Lifetime>1,000μs, Back–side Fine Ground PAM2384 n–type Si:P [111] ±0.5° 4″ 675 P/E FZ >7,000 SEMI, 1Flat, Lifetime>1,600μs, in Empak cassettes of 6 and 8 wafers PAM2385 n–type Si:P [111] ±0.5° 4″ 675 P/E FZ [...]

2019-02-19siêu tác giả
Phim SiC（3C) trên wafer Si–Không thể cung cấp tạm thời

PAM XIAMEN cung cấp SiC Epi Film (3C) trên tấm wafer Silicon. Polytype khối thuần túy duy nhất, 3C-SiC, có nhiều ưu điểm cho các ứng dụng thiết bị MOS so với các polytype khác do khoảng cách dải nhỏ hơn. Ngoài ra, độ linh động của electron Hall là đẳng hướng và cao hơn so với […]

2019-04-28siêu tác giả
Tấm wafer silicon 2″-5

PAM XIAMEN offers 2″ Silicon Wafer. Material Orient. Diam. Thck (μm) Surf. Resistivity Ωcm Comment p-type Si:B [100] 2″ 250 P/P 0.01-0.02 SEMI Prime, TTV<5μm p-type Si:B [100] 2″ 300 P/E 0.01-0.02 SEMI, p-type Si:B [100] 2″ 500 P/P 0.01-0.02 SEMI Prime, p-type Si:B [100] 2″ 600 P/E 0.01-0.05 SEMI Prime, p-type Si:B [100] 2″ 525 P/E 0.005-0.020 SEMI Prime, , TTV<5μm p-type Si:B [100] 2″ 300 P/E 0.001-0.005 SEMI Prime, p-type Si:B [100] 2″ 300 P/E 0.001-0.005 SEMI Prime, p-type Si:B [100] 2″ 300 P/E 0.001-0.005 SEMI Prime, p-type Si:B [100] 2″ P/E SEMI Prime p-type Si:B [100] 2″ 525 P/P <0.01 {0.0076-0.0078} SEMI Prime, , in hard cassettes of 5 wafers. p-type Si:B [111] ±0.5° 2″ 275 P/E 1-30 SEMI Prime p-type Si:B [111] ±0.5° 2″ 330 P/E 1-20 SEMI Prime p-type Si:B [111] ±0.5° 2″ 330 P/E 1-20 SEMI Prime p-type [...]

2019-03-07siêu tác giả
Tấm wafer được đánh bóng kín đa tinh thể

Below is the regular standard specification of Polycrystalline back sealed polished wafer, please kindly note in this size, normally notch is used, rather than flat. Si Wafer with back seal poly+SiO2 1. Polycrystalline Back Sealed Silicon Wafer Specification Parameter Unit PAM210305-SI　 Grade — Polycrystalline back sealed polished wafer General Characteristics — — Growth Method — CZ Diameter mm 200±0.2 Type — N Crystal Orientation — <100>±0.5 Dopant — AS Electrical Characteristics — — Resistivity Ω•cm 0.002-0.004 RRG [...]

2021-03-25siêu tác giả