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5 澳大利亚悉尼科技大学变革性元光学系统卓越中心，澳大利亚新南威尔士州乌尔蒂莫 2007 年，澳大利亚 * 这些作者的贡献相同。 通讯作者 igor.aharonovich@uts.edu.au 摘要 六方氮化硼 (hBN) 中的色心已经成为集成量子光子学的有吸引力的竞争者。在这项工作中，我们对在蓝色光谱范围内发射的 hBN 单个发射器进行了详细的光物理分析。发射器采用不同的电子束辐照和退火条件制造，并表现出以 436 nm 为中心的窄带发光。光子统计以及严格的光动力学分析揭示了发射器的势能级结构，这表明缺乏亚稳态，理论分析也支持这一点。潜在缺陷可以具有在 hBN 带隙下半部分具有完全占据缺陷态和在带隙上半部分具有空缺陷态的电子结构。总的来说，我们的研究结果对于理解 hBN 中新兴蓝色量子发射器系列的光物理特性非常重要，因为它们是可扩展量子光子应用的潜在来源。简介单光子发射器 (SPE) 被广泛认为是建立和部署量子通信和计算的关键推动者，这涉及按需生成高纯度单光子发射 1-3 。六方氮化硼 (hBN) 因其独特的性质而备受关注，包括以 6 eV 为中心的宽层相关带隙、高激子结合能、存在光学活性自旋缺陷以及能够承载室温 (RT) 亮 SPE 4-11 。hBN 还因其用作深紫外范围的新兴光电材料而备受关注 12 。最近，通过阴极发光 (CL) 测量发现了在蓝色光谱范围内发射的 hBN 色心，称为“蓝色发射器” 13 。这组发射器通常显示超亮、光谱稳定和窄带发射，其零声子线 (ZPL) 始终以 436 nm 为中心 13, 14 。结果表明，这些缺陷与 4.1 eV 处的特征紫外线发射密切相关 9, 14-16 。对 hBN 进行预辐照，例如在氮气气氛中进行高温退火，可产生更高的特征紫外线发射产量，从而产生更多的蓝色色心 15 。此外，在低温下，与 hBN 中的其他量子发射器相比，这些缺陷具有稳定的发射，线宽为亚 GHz，光谱扩散最小 15 。最近，两
六方氮化硼中蓝色量子发射体的光物理学
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