所属：大阪大学大学院工学研究科

概要：SiCは優れた物性を有し、加工・プロセス技術が成熟していることから、スピン量子光源のホスト材料として有望である。本研究では、SiCの電子物性を高精度に再現できるHSE06汎関数を用い、SiC中の不純物-空孔のペアに対する包括的調査を実施して、スピン量子光源として有望な点欠陥を調べた。結果として、既報告のNcVsiやOcVsiに加え、例えばAlsiVc、ScVsiが結合エネルギーの観点から安定に形成し、荷電状態によってはS≥1の欠陥スピンを有することが判明した。これらを代表とする多数の欠陥を対象に光学特性・スピン物性の理論計算を実施し、スピン量子光源の有力候補探索に取り組んだ。

論文掲載,発表実績:
（学術雑誌掲載論文）

• S. Iwamoto, T. Shimura, H. Watanabe, T. Kobayashi, "Oxygen-related defects in 4H-SiC from first principles", Applied Physics Express, Vol.17, No.5, pp. 051008-1-051008-5, May 2024

（その他）

• S. Iwamoto, H. Watanabe, and T. Kobayashi, "Investigation of oxygen-related defects in 4H-SiC from ab initio calculations", International Conference on Silicon Carbide and Related Materials (ICSCRM 2024), Raleigh, USA, Oct. 2024, oral.
• T. Kobayashi, S. Iwamoto, and H. Watanabe, "Impurity-vacancy complexes in 4H-SiC: stability and properties", International Conference on Silicon Carbide and Related Materials (ICSCRM 2024), Raleigh, USA, Oct. 2024, poster.
• 岩本 蒼典, 渡部 平司, 小林 拓真, "第一原理計算を用いた4H-SiC中不純物-空孔ペアに関する包括的調査", 第85回応用物理学会秋季学術講演会, 新潟, 日本, 2024年9月, 口頭発表.