2013 年度研究成果報告書

炭化ケイ素中のシリコン空孔欠陥を用いた単一フォトン操作

研究課題

研究課題/領域番号	24656025
研究種目	挑戦的萌芽研究
配分区分	補助金
研究分野	応用物性・結晶工学
研究機関	独立行政法人日本原子力研究開発機構
研究代表者	大島武独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門量子ビーム応用研究センター, 研究主幹 (50354949)
研究分担者	梅田享英筑波大学, 数理物質科学研究科(系), 准教授 (10361354)
研究期間 (年度)	2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード	炭化ケイ素 / 欠陥エンジニアリング / スピン / 新機能材料 / 量子コンピューティング
研究概要	炭化ケイ素（SiC）中の単一光源となる欠陥中心の探索のため、半絶縁性SiC基板に室温で2 MeVの電子線を照射し、その後、アルゴン雰囲気中で300 ～ 500 Cの熱処理を行うことで、従来報告されているシリコン空孔（Vsi）からの発光に加えて、波長670~700nm領域に非常に強い発光が観測されることを明らかにした。低温でのフォトルミネッセンス測定より、この発光の起源が正に帯電したシリコン格子位置の炭素と炭素空孔の複合欠陥（CsiVc）であること、共焦点顕微鏡を用いたアンチバンチング測定から、CsiVcが単一光源であることを見出した。