펨토초 레이저 어닐링을 통한 SiC 실리콘 공공 특성 향상

4H-SiC 내 실리콘 공공(VSi)은 고체 큐비트의 유망한 후보이지만, 기존 고온 어닐링 방식은 불순물 확산 및 공간 국한성 제한이라는 문제점이 있었다. 본 연구에서는 양성자 주입된 4H-SiC에서 VSi 색 중심의 복원 및 특성 조절을 위한 펨토초 레이저 어닐링 기법을 제안한다. 이 방법은 마이크로미터 스케일의 열 상호작용 영역 내에서 극도로 높은 순간 피크 온도를 발생시켜, 격자 손상을 효과적으로 제거하고 과도한 결함 확산을 억제한다. 이를 통해 상온 광발광 강도가 초기 값의 1.5배로 향상되었으며, 저온 스펙트럼에서 제로 포논 라인이 선명해지고 강도가 증가했다. 라만 분광법을 통해 주입 영역의 잔류 응력 완화도 확인되었다. 양자 특성 면에서는 광학적으로 검출된 자기 공명(ODMR) 대비가 1.6배 증가했으며, 선폭이 현저히 좁아졌다. 또한 횡/종 코히어런스 시간과 라비 진동 대비가 크게 개선되었다. 본 연구는 펨토초 레이저 어닐링이 높은 공간 분해능을 갖는 비평형 처리 전략임을 입증하며, 확장된 코히어런스 시간을 가진 고품질 VSi 양자 광원 제작에 상당한 활용 가치를 제공한다.