Micro y nanofabricación
Formación de centros de color
La escritura con láser de femtosegundo crea centros de color ligados a vacantes en SiC y GaN para tecnologías cuánticas.
Presentación del producto
Centros de color escritos por láser
Ilustración de la escritura láser de centros de color (izquierda), carburo de silicio que contiene matrices de centros de color escritos por láser (derecha). Con la amable autorización de RMIT University, Melbourne.
Por qué importan los centros de color
Los centros de color en semiconductores de banda prohibida ancha son relevantes para las tecnologías cuánticas, ya que pueden producir fuentes de fotón único o emplearse como qubits de espín y en aplicaciones de detección cuántica. La escritura con láser de femtosegundo permite la formación de centros de color asociados a vacantes en carburo de silicio (SiC) y nitruro de galio (GaN), dando lugar a fotoluminiscencia desde el visible hasta el infrarrojo.
Cómo se forma el color
El proceso de formación de centros de color implica defectos puntuales o agregados de defectos puntuales asociados a electrones o huecos atrapados en materiales ordinariamente transparentes. Cuando el estado fundamental electrónico del defecto se excita a estados de mayor energía mediante la absorción de luz láser, estos centros hacen que el sólido se coloree.
Matrices de SiC escritas con PHAROS
Mediante un láser PHAROS con una longitud de onda de 515 nm y una duración de pulso de 230 fs, científicos de RMIT University produjeron grandes matrices de defectos de vacante de silicio en SiC, con alta localización dentro del límite de difracción confocal de 500 nm y un daño material mínimo. El número de centros de color formados exhibió una dependencia en ley de potencias con la energía de fabricación láser, lo que indica que la ionización fotoinducida crea los centros de color. Las matrices de centros de color desempeñan un papel crucial en las aplicaciones cuánticas. Tanto los láseres de femtosegundo CARBIDE como PHAROS pueden aplicarse para generar centros de color en semiconductores de banda prohibida ancha.
