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微纳加工

色心形成

飞秒激光写入可在碳化硅和氮化镓中写出与空位相关的色心,面向量子技术应用。

产品介绍

激光写入的色心

激光写入色心示意(左),含激光写入色心阵列的碳化硅(右)。图由墨尔本 RMIT 大学提供。

色心为什么重要

宽带隙半导体中的色心可用于量子技术:单光子源、自旋量子比特和量子传感。飞秒激光写入能在碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)中形成与空位相关的色心,并给出从可见到红外的光致发光。

颜色怎么来

色心形成涉及通常透明材料中与被俘获电子或空穴相关的点缺陷或点缺陷团簇。激光把缺陷基态激发到更高能级时,这些中心使固体着色。

用 PHAROS 写入的 SiC 阵列

RMIT 大学用 515 nm、230 fs 的 PHAROS 在 SiC 中做出大面积硅空位缺陷阵列,定位在 500 nm 共焦衍射极限内,材料损伤很小。形成的色心数量随激光加工能量呈幂律,表明光致电离产生色心。CARBIDE 与 PHAROS 都可用于在宽带隙半导体中产生色心。

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