Фотоэлектрическое детектирование и характеристика спинов дивакансии и PL5–PL7 в карбиде кремния

Фотоэлектрическое детектирование магнитного резонанса (PDMR) представляет собой масштабируемую альтернативу оптическому считыванию спиновых дефектов в полупроводниках и особенно перспективно для ближнеинфракрасных (NIR) излучателей, для которых фотодетектирование часто сопряжено с трудностями. В настоящей работе продемонстрировано когерентное PDMR спинов PL3 (дивакансия), PL5, PL6 и PL7 при комнатной температуре. Для PL7 и PL5 наблюдается значительно более сильный сигнал PDMR, чем для PL6, в отличие от результатов оптического детектирования, что указывает на более высокую эффективность ионизации и пригодность для электрического считывания. Осцилляции Раби и двухчастотная спектроскопия выявляют ранее неизвестный вторичный резонанс PL7. Определены параметры расщепления в нулевом магнитном поле для PL7, а недавно описанный дефект PL3a отнесён к PL7. Продемонстрированное PDMR этих NIR-дефектов представляет собой важный шаг на пути к созданию квантовых электронных устройств. Кроме того, уточнённые параметры спинов и характеристики ионизации обеспечивают прочную основу для развития квантовых технологий с использованием этих дефектов независимо от применяемой схемы детектирования.