Температурная стабильность спиновых дефектов в 6H-SiC на основе данных фотолюминесценции и электронного парамагнитного резонанса
Ю. Е. Ермакова+, И. Н. Грачева+, Ф. Ф. Мурзаханов+, А. Н. Смирнов*, И. А. Елисеев*, О. П. Казарова*, Г. В. Мамин+, М. Р. Гафуров+
+Институт физики, Казанский (Приволжский) федеральный университет, 420008 Казань, Россия
*Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН, 194021 С.-Петербург, Россия
Abstract
Методами высокочастотного электронного парамагнитного резонанса и люминесцентного анализа
изучены спиновые и оптические свойства двух основных типов спиновых дефектов (NV-центров и дивакансий)
в изотопно-очищенном кристалле 6H-28SiC в зависимости от температуры образца. Установлено, что с повышением температуры кристалла от 40 до 140 K отношение интенсивностей сигналов
электронного парамагнитного резонанса от дивакансий к сигналам от NV-дефектов монотонно уменьшается, а при температурах выше 140 К сигналы от дивакансий перестают наблюдаться. Анализ оптических характеристик дефектов при изменении температуры кристалла с определением величин энергии активации показал, что все типы центров окраски, вне зависимости от позиции в кристаллической решетке и типа симметрии (C1h и C3v), обладают механизмом теплового тушения люминесценции. Полученные результаты указывают на возможность совместного размещения электронных кубитов на основе NV-центров и дивакансий в пределах одной матрицы карбида кремния, с последующей реализацией селективной инициализации, обработки (эволюции) и считывания состояния определенного одиночного центра.