Изотопически модифицированный карбид кремния: полупроводниковая платформа для квантовых технологий

Изложены тенденции и подходы к развитию материальной базы квантовых технологий на основе карбида кремния с использованием изотопной инженерии последнего. Приведен значительный обзор зарубежных научных проектов, направленных на исследования и разработку изотопно-модифицированного карбида кремния в качестве передовой высокотехнологичной базы квантовых технологий. Представлены результаты по характеризации изотопно-модифицированного 2" (2 inch) $^{28}$SiC, полученного на базе ФТИ им. Иоффе, методом масс-спектрометрии вторичных ионов, оптической и микроволновой спектроскопии. Показано наличие в облученных изотопно-модифицированных кристаллах двух семейств оптически активных спиновых центров, а именно триплетных центров ($S$ = 1), таких как дивакансии (V$_\mathrm{{Si}}$–V$_\mathrm{{C}}$) и азотно-вакансионные (NV) дефекты, и квадруплетных центров ($S$ = 3/2), связанных с вакансией кремния в отрицательном зарядовом состоянии (V$_\mathrm{{Si}}^-$), используемых в мировой практике для создания квантовых сенсоров, кубитов, и квантовых информационных технологий. Данные результаты открывают новые возможности по исследованию свойств оптически активных высокоспиновых центров в изотопно чистых матрицах карбида кремния.