Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

炭化ケイ素（SiC）中のシリコン空孔（Vsi）に着目し、陽子線描画技術を用いて任意位置・深さにVsiを形成し、光検出磁気共鳴（ODMR）を用いた温度計測及び磁場計測を行った。特に、2021年度はSiC/Si貼り合わせ構造を有する試料に陽子線描画によりVsiを導入した。室温での共焦点蛍光顕微鏡観察によりSiC中の任意位置にVsiが形成されていることを確認した。加えて、リアクティブエッチングなどを利用してSiC基板を局所加工（ライン形状）することで光導波路の形成を試みた。SiC/Si貼り合わせ基板の作製の最適化に向けた研究では、貼り合わせ前に基板表面に酸化膜を形成すること、貼り合わせ時に行う熱処理温度を検討することで、歩留まりの向上を達成した。
ODMRの高感度化に関しては、基底状態と励起状態でODMRを発生させる高周波を同時に印加することで、本来は温度依存性を持たない基底状態のODMRが温度依存性を有することを発見し、この手法を用いることで従来の励起状態のODMR測定を用いる場合よりも高いコントラストのODMRシグナルが得られること、即ち、温度感度が向上することを見出した。

【研究分担者】
黒木伸一郎	広島大学	ナノデバイス・バイオ融合科学研究所	教授	(Kakenデータベース)
波多野睦子	東京工業大学	工学院	教授	(Kakenデータベース)