論文の概要: Opto-Electrical Detection of Donor Bound Excitons in Silicon-on-Insulator Substrate

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.15674v1
• Date: Mon, 14 Sep 2026 14:51:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-16 07:15:06.45692
• Title: Opto-Electrical Detection of Donor Bound Excitons in Silicon-on-Insulator Substrate
• Title（参考訳）: シリコンオン絶縁体基板におけるドナー境界励起子の光電気的検出
• Abstract要約: 我々はSOI材料中のドナー結合励起子の第1アンサンブル光電子計測を行った。 実験は、バルク実験と比較して共鳴波長の顕著な変化と遷移線幅の拡大を示した。
• 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: Spin of a donor bound electron in silicon has been shown to be a very coherent qubit system but lacks a coherent optical interface. There does, however, exist a donor bound exciton transition that can be excited optically but decays dominantly via an Auger recombination producing an electrical signal. This provides an opto-electrical pathway for spin readout. Scaling this readout to single-spin level will require interfacing the spins with silicon photonics for efficient guiding of photons, which in turn will require moving to silicon-on-insulator (SOI) substrates. Here we demonstrate first ensemble opto-electronic measurements of donor bound excitons in SOI material, including isotopically purified 28-Si device layers. The experiments show pronounced shifts in the resonance wavelengths and broadenings of the transition linewidths compared to the bulk experiments.
• Abstract（参考訳）: シリコン中のドナー結合電子のスピンは、非常にコヒーレントな量子ビット系であるが、コヒーレントな光学界面を持たないことが示されている。 しかし、光的に励起できるドナー結合エキシトン転移は存在するが、オーガー組換えにより電気信号を生成することによって支配的に崩壊する。 これはスピン読み出しのための光電気経路を提供する。 このリードアウトをシングルスピンレベルにスケールするには、スピンをシリコンフォトニクスと交差させて光子の効率的な誘導を行う必要があり、その結果、シリコンオン絶縁体(SOI)基板に移行する必要がある。 ここでは,SOI材料中のドナー結合励起体の第1アンサンブル光電子計測を行い,28-Siデバイス層を等方的に精製した。 実験は、バルク実験と比較して共鳴波長の顕著な変化と遷移線幅の拡大を示した。

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