Carbon cluster emitters in silicon carbide

材料科学 碳纤维 碳化硅 量子位元 星团(航天器) 空位缺陷 离解(化学) 密度泛函理论 分子物理学 原子物理学 光电子学 量子 凝聚态物理 物理 化学 计算化学 物理化学 冶金 复合材料 程序设计语言 复合数 量子力学 计算机科学
作者
Pei Li,Péter Udvarhelyi,Song Li,Bing Huang,Ádám Gali
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:108 (8)
标识
DOI:10.1103/physrevb.108.085201
摘要

Defect qubits in 4H-SiC are outstanding candidates for numerous applications in the rapidly emerging field of quantum technology. Carbon clusters can act as emission sources that may appear after thermal oxidation of 4H-SiC or during irradiation, which kicks out carbon atoms from their sites. These fluorescent carbon clusters could interfere with the already established vacancy-related qubits that generated with irradiation techniques. In this study, we systematically investigate the electronic structure, formation energy, dissociation energy, vibrational properties, and the full fluorescence spectrum of carbon clusters involving up to four carbon atoms in 4H-SiC by means of density functional theory calculations. All the possible local configurations for these carbon clusters are carefully evaluated. We find the electronic and vibronic properties of the carbon clusters depend strongly on the local configuration of the 4H-SiC lattice. By comparing the calculated and previously observed fluorescence spectra in 4H-SiC, we identify several carbon clusters as stable visible emitters in 4H-SiC. The paired carbon interstitial defects are identified as the source of the 463-nm triplet and the 456.6-nm emitters. The 471.8-nm emitter in 4H-SiC is associated with tricarbon antisite clusters. Our findings provide plausible explanation for the origin of visible emission lines in 4H-SiC and propose the possible configurations of carbon clusters, which are helpful for the quantum information processing application through qubits in 4H-SiC.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
2秒前
2秒前
jc完成签到,获得积分10
3秒前
滴滴完成签到 ,获得积分10
4秒前
李健应助Hear采纳,获得10
4秒前
5秒前
苹果紫完成签到,获得积分10
5秒前
jc发布了新的文献求助10
6秒前
yuyuyu完成签到 ,获得积分10
6秒前
smile发布了新的文献求助10
6秒前
慕青应助愉快的友绿采纳,获得10
7秒前
二宝发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
111完成签到,获得积分10
9秒前
花生完成签到 ,获得积分10
10秒前
无聊的寒香完成签到,获得积分10
10秒前
zh发布了新的文献求助10
12秒前
小民完成签到 ,获得积分10
13秒前
Free完成签到,获得积分20
14秒前
SciGPT应助青丝采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.3应助二宝采纳,获得10
15秒前
LEOhard完成签到,获得积分10
16秒前
英姑应助seven采纳,获得10
16秒前
17秒前
20秒前
天天快乐应助北柒Cy采纳,获得10
21秒前
香蕉觅云应助beibei采纳,获得10
21秒前
515完成签到,获得积分10
21秒前
小蘑菇应助眨眼采纳,获得10
23秒前
乐正达完成签到,获得积分10
25秒前
515发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
yes完成签到 ,获得积分10
26秒前
zhang005on完成签到,获得积分10
27秒前
拉长的天川完成签到,获得积分20
29秒前
30秒前
飘逸的幻灵发布了新的文献求助100
30秒前
希望天下0贩的0应助smile采纳,获得30
30秒前
nino发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7156186
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8800762
关于积分的说明 18598944
捐赠科研通 6756934
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3161429
关于科研通互助平台的介绍 2296074
邀请新用户注册赠送积分活动 2136123