論文の概要: Detection of single W-centers in silicon

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.04283v2
• Date: Thu, 28 Apr 2022 14:27:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-18 23:17:48.972559
• Title: Detection of single W-centers in silicon
• Title（参考訳）: シリコン中の単一W中心の検出
• Authors: Yoann Baron, Alrik Durand, P\'eter Udvarhelyi, Tobias Herzig, Mario Khoury, S\'ebastien Pezzagna, Jan Meijer, Isabelle Robert-Philip, Marco Abbarchi, Jean-Michel Hartmann, Vincent Mazzocchi, Jean-Michel G\'erard, Adam Gali, Vincent Jacques, Guillaume Cassabois and Ana\"is Dr\'eau
• Abstract要約: シリコンの単一固有の欠陥は、W中心と呼ばれる三段階の複合体にリンクされ、ゼロフォノン線は1.218$mu$mである。 これらの結果は、シリコンの固有の発光欠陥に基づいて、多くの量子視点のステージを設定できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Controlling the quantum properties of individual fluorescent defects in silicon is a key challenge towards advanced quantum photonic devices prone to scalability. Research efforts have so far focused on extrinsic defects based on impurities incorporated inside the silicon lattice. Here we demonstrate the detection of single intrinsic defects in silicon, which are linked to a tri-interstitial complex called W-center, with a zero-phonon line at 1.218${\mu}$m. Investigating their single-photon emission properties reveals new information about this common radiation damage center, such as its dipolar orientation and its photophysics. We also identify its microscopic structure and show that although this defect does not feature electronic states in the bandgap, Coulomb interactions lead to excitonic radiative recombination below the silicon bandgap. These results could set the stage for numerous quantum perspectives based on intrinsic luminescent defects in silicon, such as quantum integrated photonics, quantum communications and quantum sensing.
• Abstract（参考訳）: シリコン中の個々の蛍光欠陥の量子特性の制御は、スケーラビリティを損なう先進的な量子フォトニックデバイスにとって重要な課題である。 これまでの研究は、シリコン格子内に組み込まれた不純物に基づく極端欠陥に焦点を当ててきた。 ここでは、218${\mu}$mのゼロフォノン線を持つ三中性錯体W中心に結合したシリコンの単本質欠陥の検出を示す。 単一光子放出特性を調べることで、この一般的な放射線損傷センター、例えば双極子方位や光物理学に関する新しい情報が得られる。 また、その微細構造を同定し、この欠陥はバンドギャップに電子状態を持たないが、クーロン相互作用はシリコンバンドギャップの下に励起放射再結合を引き起こすことを示した。 これらの結果は、量子集積フォトニクス、量子通信、量子センシングなど、シリコンの固有の発光欠陥に基づく多くの量子視点のステージを設定することができる。

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