絶縁膜と炭化ケイ素の界面に局在する発光中心のエネルギー準位を解明大阪大学，豊田中央研究所
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大阪大学などのグループは、絶縁膜／炭化ケイ素（SiC）界面発光中心のエネルギー準位を解明することに成功した。SiCはその優れた材料物性から、微細加工やプロセス技術も進展し、量子技術への応用が期待される。特に絶縁膜／SiC界面発光中心は、量子技術で重要な単一光子源として機能する。界面発光中心は、量子研究分野で有名なダイヤモンド中のNVセンターよりも強い発光を示すが、起源や発光メカニズムは分からず、今回「エネルギー準位」の解明に取り組んだ。
具体的には、酸化条件を変えて作製した絶縁膜／SiC構造を評価した結果、界面発光中心の発光強度と電子トラップの密度の間に明確な相関を見いだし、両者が共通の起源に由来することを突き止めた。さらに、電子トラップが特定のエネルギー範囲に分布することから、界面発光中心が特定のエネルギー準位（SiCの伝導帯下端から0.65～0.92eV）を持つことを示した。この結果を先行の理論研究と比較検討したところ、界面近傍ＳｉＣ中の置換型炭素ダイマー（（C2）Si）が界面発光中心の起源の有力候補と分かり、発光メカニズムの理解も大きく進展した。
本研究で確立した界面発光中心の基礎的理解を足掛かりとして、今後発光中心の制御が進展すれば、発光中心を単一光子源として利用した量子技術の実現が期待される。
