プロトンビーム描画を用いてSiCデバイス中に作製したシリコン空孔のODMR測定

摘要

炭化ケイ素(SiC)半導体中のシリコン空孔(V_(Si))は、固体量子ビット、量子暗号通信に応用可能な単一光子源、室温において局所的な磁場や温度を高感度検出する量子センサといった、「量子デバイス」への応用が期待されている。基礎研究で先行するダイヤモンドを母材とした発光中心(NVセンターの研究に対して、SiCは大口径・高品質ウエハの入手性の良さ、成熟したデバイス作製技術といった実用化に係る利点を持つ。この観点から、我々はSiCデバイスに量子センサを埋め込むことを試みている。本研究では、プロトンビーム描画(PBW)によりSiC pnダイオード中にVSiを形成し、量子センシングの基本操作である光検出磁気共鳴(ODMR)測定を行った。