Strain Modulation of Si Vacancy Emission from SiC Micro- and Nanoparticles.
Strain Modulation of Si Vacancy Emission from SiC Micro- and Nanoparticles.
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SiC微纳米颗粒中Si空位发射的应变调制。
DOI：
10.1021/acs.nanolett.0c03472
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发表时间：
2020-12-09
期刊：
影响因子：
10.8
通讯作者：
Vines L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Vásquez GC;Bathen ME;Galeckas A;Bazioti C;Johansen KM;Maestre D;Cremades A;Prytz Ø;Moe AM;Kuznetsov AY;Vines L
半导体中的单光子发射点缺陷已经成为未来量子技术器件的强有力候选者。在目前的工作中，我们利用晶体颗粒来研究相关的缺陷定位，发射位移和波导。具体来说，从6 H-SiC微米和纳米粒子的发射范围从100 nm到5 μm的大小使用阴极发光（CL）收集，我们监测信号归因于Si空位（VSi）作为其位置的函数。发射波长的明显变化被发现定位在颗粒中心和边缘的发射器。通过比较空间CL图与透射电子显微镜中进行的应变分析，我们将发射位移归因于沿颗粒a方向沿着2-3%的压缩应变。因此，在SiC纳米颗粒内嵌入VSi量子位缺陷提供了一个有趣且通用的机会来调节单光子发射能量，同时确保通过自组装SiC纳米颗粒基质的可寻址性。
Single-photon emitting point defects in semiconductors have emerged as strong candidates for future quantum technology devices. In the present work, we exploit crystalline particles to investigate relevant defect localizations, emission shifting, and waveguiding. Specifically, emission from 6H-SiC micro- and nanoparticles ranging from 100 nm to 5 μm in size is collected using cathodoluminescence (CL), and we monitor signals attributed to the Si vacancy (VSi) as a function of its location. Clear shifts in the emission wavelength are found for emitters localized in the particle center and at the edges. By comparing spatial CL maps with strain analysis carried out in transmission electron microscopy, we attribute the emission shifts to compressive strain of 2–3% along the particle a-direction. Thus, embedding VSi qubit defects within SiC nanoparticles offers an interesting and versatile opportunity to tune single-photon emission energies while simultaneously ensuring ease of addressability via a self-assembled SiC nanoparticle matrix.
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