XVI Российская конференция по физике полупроводников, 7-11 октября 2024 г., Санкт-Петербург
Полупроводники

Изотопически модифицированный карбид кремния: полупроводниковая платформа для квантовых технологий

Е. Н. Мохов, С. С. Нагалюк, О. П. Казарова, С. И. Дорожкин, В. А. Солтамов

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: Изложены тенденции и подходы к развитию материальной базы квантовых технологий на основе карбида кремния с использованием изотопной инженерии последнего. Приведен значительный обзор зарубежных научных проектов, направленных на исследования и разработку изотопно-модифицированного карбида кремния в качестве передовой высокотехнологичной базы квантовых технологий. Представлены результаты по характеризации изотопно-модифицированного 2" (2 inch) $^{28}$SiC, полученного на базе ФТИ им. Иоффе, методом масс-спектрометрии вторичных ионов, оптической и микроволновой спектроскопии. Показано наличие в облученных изотопно-модифицированных кристаллах двух семейств оптически активных спиновых центров, а именно триплетных центров ($S$ = 1), таких как дивакансии (V$_\mathrm{{Si}}$–V$_\mathrm{{C}}$) и азотно-вакансионные (NV) дефекты, и квадруплетных центров ($S$ = 3/2), связанных с вакансией кремния в отрицательном зарядовом состоянии (V$_\mathrm{{Si}}^-$), используемых в мировой практике для создания квантовых сенсоров, кубитов, и квантовых информационных технологий. Данные результаты открывают новые возможности по исследованию свойств оптически активных высокоспиновых центров в изотопно чистых матрицах карбида кремния.

Ключевые слова: карбид кремния, изотопная инженерия, вакансия кремния, дивакансия, NV-дефект, микроволновая спектроскопия.

Поступила в редакцию: 20.11.2024
Исправленный вариант: 25.11.2024
Принята в печать: 26.11.2024

DOI: 10.61011/FTT.2025.01.59776.316

Реферативные базы данных:

•