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논문 (학술지) Thermometric quantum sensor using excited state of silicon vacancy centers in 4H-SiC devices
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등록번호 38075
SCI 구분
 ※구분 : SCI(SCIE포함), 비SCI
SCI
저자명 (주·공동저자) Tuan Minh Hoang; Hoang Minh Tuan; Yuta Masuyama; Kazutoshi Kojima; Takeshi Ohshima; Digh Hisamoto; Yuichi Yamazaki; Takayuki Iwasaki; Hitoshi Ishiwata; Sang-Yun Lee; Mutsuko Hatano
논문구분 국외전문학술지 학술지명 Applied Physics Letters
ISSN 0003-6951 학술지 출판일자 2021-01-25
학술지 볼륨번호 118 논문페이지 21106 ~ -
학술지 임팩트팩터 3.791 기여율 50 %
DOI 10.1063/5.0027603
초록
We characterized the excited state (ES) and the ground state (GS) of negatively charged silicon vacancy (V? Si) centers in hexagonal silicon carbide (4H-SiC) using optically detected magnetic resonance (ODMR) to realize thermometric quantum sensors. We report the observation of inverted contrast between ODMR signals of the ES and the GS and clarify the effect of energy sublevels of spin states in 4H-SiC. We con- firm that ES ODMR signals of V? Si centers are dependent on the temperature with a thermal shift of 2 MHz/K on zero-field splitting (ZFS). Thus, we fabricated microscale dots ofV? Si centers in a 4H-SiC p–n diode using proton beam writing and demonstrated the operation of ther- mometric quantum sensors by measuring the temperature change induced by an injected current. Our demonstration paves the way for the development of atomic-size thermometers inside SiC power devices for future applications.
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