Photonic integrated circuits (PICs) based on lithographically patterned waveguides provide a scalable approach for manipulating photonic bits, enabling seminal demonstrations of a wide range of photonic technologies with desired complexity and stability. While the next generation of applications such as ultra-high speed optical transceivers, neuromorphic computing and terabit-scale communications demand further lower power consumption and higher operating frequency. Complementing the leading silicon-based material platforms, the third-generation semiconductor, silicon carbide (SiC), offers a significant opportunity toward the advanced development of PICs in terms of its broadest range of functionalities, including wide bandgap, high optical nonlinearities, high refractive index, controllable artificial spin defects and complementary metal oxide semiconductor-compatible fabrication process. The superior properties of SiC have enabled a plethora of nano-photonic explorations, such as waveguides, micro-cavities, nonlinear frequency converters and optically-active spin defects. This remarkable progress has prompted the rapid development of advanced SiC PICs for both classical and quantum applications. Here, we provide an overview of SiC-based integrated photonics, presenting the latest progress on investigating its basic optoelectronic properties, as well as the recent developments in the fabrication of several typical approaches for light confinement structures that form the basic building blocks for low-loss, multi-functional and industry-compatible integrated photonic platform. Moreover, recent works employing SiC as optically-readable spin hosts for quantum information applications are also summarized and highlighted. As a still-developing integrated photonic platform, prospects and challenges of utilizing SiC material platforms in the field of integrated photonics are also discussed.

1.
Q.
Xu
,
B.
Schmidt
,
S.
Pradhan
, and
M.
Lipson
,
Nature
435
,
325
(
2005
).
2.
T.
Ideguchi
,
S.
Holzner
,
B.
Bernhardt
,
G.
Guelachvili
,
N.
Picque
, and
T. W.
Hansch
,
Nature
502
,
355
(
2013
).
3.
M.
Karpov
,
M. H. P.
Pfeiffer
,
J.
Liu
,
A.
Lukashchuk
, and
T. J.
Kippenberg
,
Nat. Commun.
9
,
1146
(
2018
).
4.
E.
Pelucchi
,
G.
Fagas
,
I.
Aharonovich
,
D.
Englund
,
E.
Figueroa
,
Q.
Gong
,
H.
Hannes
,
J.
Liu
,
C. Y.
Lu
,
N.
Matsuda
,
J. W.
Pan
,
F.
Schreck
,
F.
Sciarrino
,
C.
Silberhorn
,
J.
Wang
, and
K. D.
Jöns
,
Nat. Rev. Phys.
4
,
194
(
2022
).
5.
R.
Soref
,
IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
12
,
1678
(
2006
).
6.
D.
Thomson
,
A.
Zilkie
,
J. E.
Bowers
,
T.
Komljenovic
,
G. T.
Reed
,
L.
Vivien
,
D.
Marris-Morini
,
E.
Cassan
,
L.
Virot
,
J. M.
Fédéli
,
J. M.
Hartmann
,
J. H.
Schmid
,
D. X.
Xu
,
F.
Boeuf
,
P.
O'Brien
,
G. Z.
Mashanovich
, and
M.
Nedeljkovic
,
J. Opt.
18
,
073003
(
2016
).
7.
G. T.
Reed
and
C. E.
Jason Png
,
Mater. Today
8
,
40
(
2005
).
8.
Z.
Cheng
,
H. K.
Tsang
,
X.
Wang
,
K.
Xu
, and
J. B.
Xu
,
IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
20
,
43
(
2014
).
9.
A. D.
Bristow
,
N.
Rotenberg
, and
H. M.
van Driel
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
191104
(
2007
).
10.
J.
Wang
,
A.
Santamato
,
P.
Jiang
,
D.
Bonneau
,
E.
Engin
,
J. W.
Silverstone
,
M.
Lermer
,
J.
Beetz
,
M.
Kamp
, and
S.
Höfling
,
Opt. Commun.
327
,
49
(
2014
).
11.
C. P.
Dietrich
,
A.
Fiore
,
M. G.
Thompson
,
M.
Kamp
, and
S.
Höfling
,
Laser Photonics Rev.
10
,
870
(
2016
).
12.
A.
Boes
,
B.
Corcoran
,
L.
Chang
,
J.
Bowers
, and
A.
Mitchell
,
Laser Photonics Rev.
12
,
1700256
(
2018
).
13.
C.
Wang
,
M.
Zhang
,
X.
Chen
,
M.
Bertrand
,
A.
Shams-Ansari
,
S.
Chandrasekhar
,
P.
Winzer
, and
M.
Loncar
,
Nature
562
,
101
(
2018
).
14.
M.
Cazzanelli
,
F.
Bianco
,
E.
Borga
,
G.
Pucker
,
M.
Ghulinyan
,
E.
Degoli
,
E.
Luppi
,
V.
Véniard
,
S.
Ossicini
, and
D.
Modotto
,
Nat. Mater.
11
,
148
(
2012
).
15.
X.
Leijtens
,
IET Optoelectron.
5
,
202
(
2011
).
16.
I.
Aharonovich
,
A. D.
Greentree
, and
S.
Prawer
,
Nat. Photonics
5
,
397
(
2011
).
17.
B. J. M.
Hausmann
,
I.
Bulu
,
V.
Venkataraman
,
P.
Deotare
, and
M.
Lončar
,
Nat. Photonics
8
,
369
(
2014
).
18.
L.
Chang
,
A.
Boes
,
X.
Guo
,
D. T.
Spencer
,
M.
Kennedy
,
J. D.
Peters
,
N.
Volet
,
J.
Chiles
,
A.
Kowligy
, and
N.
Nader
,
Laser Photonics Rev.
12
,
1800149
(
2018
).
19.
M.
Kösters
,
B.
Sturman
,
P.
Werheit
,
D.
Haertle
, and
K.
Buse
,
Nat. Photonics
3
,
510
(
2009
).
20.
M.
Zhang
,
C.
Wang
,
R.
Cheng
,
A.
Shams-Ansari
, and
M.
Lončar
,
Optica
4
,
1536
(
2017
).
21.
A. W.
Elshaari
,
W.
Pernice
,
K.
Srinivasan
,
O.
Benson
, and
V.
Zwiller
,
Nat Photonics
14
,
285
(
2020
).
22.
S. A.
Chandorkar
,
M.
Agarwal
,
R.
Melamud
,
R. N.
Candler
,
K. E.
Goodson
, and
T. W.
Kenny
, in
Proceedings of the IEEE 21st International Conference on Micro Electro Mechanical Systems
(
IEEE
,
2008
), pp.
74
77
.
23.
H. K.
Tsang
and
Y.
Liu
,
Semicond. Sci. Technol.
23
,
064007
(
2008
).
24.
L.
Chang
,
W.
Xie
,
H.
Shu
,
Q. F.
Yang
,
B.
Shen
,
A.
Boes
,
J. D.
Peters
,
W.
Jin
,
C.
Xiang
,
S.
Liu
,
G.
Moille
,
S. P.
Yu
,
X.
Wang
,
K.
Srinivasan
,
S. B.
Papp
,
K.
Vahala
, and
J. E.
Bowers
,
Nat. Commun.
11
,
1331
(
2020
).
25.
Y.
He
,
Q. F.
Yang
,
J.
Ling
,
R.
Luo
,
H.
Liang
,
M.
Li
,
B.
Shen
,
H.
Wang
,
K.
Vahala
, and
Q.
Lin
,
Optica
6
,
1138
(
2019
).
26.
M. A.
Guidry
,
K. Y.
Yang
,
D. M.
Lukin
,
A.
Markosyan
,
J.
Yang
,
M. M.
Fejer
, and
J.
Vučković
,
Optica
7
,
1139
(
2020
).
27.
K.
Giewont
,
K.
Nummy
,
F. A.
Anderson
,
J.
Ayala
,
T.
Barwicz
,
Y.
Bian
,
K. K.
Dezfulian
,
D. M.
Gill
,
T.
Houghton
, and
S.
Hu
,
IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
25
,
1
(
2019
).
28.
L.
Chang
,
A.
Boes
,
P.
Pintus
,
W.
Xie
,
J. D.
Peters
,
M.
Kennedy
,
W.
Jin
,
X. W.
Guo
,
S. P.
Yu
, and
S. B.
Papp
,
Opt. Lett.
44
,
4075
(
2019
).
29.
M. A.
Guidry
,
D. M.
Lukin
,
K. Y.
Yang
,
R.
Trivedi
, and
J.
Vučković
,
Nat. Photonics
16
,
52
(
2022
).
30.
C.
Wang
,
Z.
Fang
,
A.
Yi
,
B.
Yang
,
Z.
Wang
,
L.
Zhou
,
C.
Shen
,
Y.
Zhu
,
Y.
Zhou
,
R.
Bao
,
Z.
Li
,
Y.
Chen
,
K.
Huang
,
J.
Zhang
,
Y.
Cheng
, and
X.
Ou
,
Light-Sci. Appl.
10
,
139
(
2021
).
31.
S. J.
Whiteley
,
G.
Wolfowicz
,
C. P.
Anderson
,
A.
Bourassa
,
H.
Ma
,
M.
Ye
,
G.
Koolstra
,
K. J.
Satzinger
,
M. V.
Holt
,
F. J.
Heremans
,
A. N.
Cleland
,
D. I.
Schuster
,
G.
Galli
, and
D. D.
Awschalom
,
Nat. Phys.
15
,
490
(
2019
).
32.
D. M.
Lukin
,
C.
Dory
,
M. A.
Guidry
,
K. Y.
Yang
,
S. D.
Mishra
,
R.
Trivedi
,
M.
Radulaski
,
S.
Sun
,
D.
Vercruysse
,
G. H.
Ahn
, and
J.
Vučković
,
Nat. Photonics
14
,
330
(
2019
).
33.
K.
Bray
,
B.
Regan
,
A.
Trycz
,
R.
Previdi
,
G.
Seniutinas
,
K.
Ganesan
,
M.
Kianinia
,
S.
Kim
, and
I.
Aharonovich
,
ACS Photonics
5
,
4817
(
2018
).
34.
S.
Wang
,
M.
Zhan
,
G.
Wang
,
H.
Xuan
,
W.
Zhang
,
C.
Liu
,
C.
Xu
,
Y.
Liu
,
Z.
Wei
, and
X.
Chen
,
Laser Photonics Rev.
7
,
831
(
2013
).
35.
I. J.
Wu
and
G. Y.
Guo
,
Phys. Rev. B
78
,
035447
(
2008
).
36.
R.
Adair
,
L. L.
Chase
, and
S. A.
Payne
,
Phys. Rev. B
39
,
3337
(
1989
).
37.
Y.
Zheng
,
M.
Pu
,
A.
Yi
,
X.
Ou
, and
H.
Ou
,
Opt. Lett.
44
,
5784
(
2019
).
38.
T.
Fan
,
X.
Wu
,
S. R. M.
Vangapandu
,
A. H.
Hosseinnia
,
A. A.
Eftekhar
, and
A.
Adibi
,
Opt. Lett.
46
,
2135
(
2021
).
39.
C.
Babin
,
R.
Stohr
,
N.
Morioka
,
T.
Linkewitz
,
T.
Steidl
,
R.
Wornle
,
D.
Liu
,
E.
Hesselmeier
,
V.
Vorobyov
,
A.
Denisenko
,
M.
Hentschel
,
C.
Gobert
,
P.
Berwian
,
G. V.
Astakhov
,
W.
Knolle
,
S.
Majety
,
P.
Saha
,
M.
Radulaski
,
N. T.
Son
,
J.
Ul-Hassan
,
F.
Kaiser
, and
J.
Wrachtrup
,
Nat. Mater.
21
,
67
(
2022
).
40.
F. F.
Yan
,
A. L.
Yi
,
J. F.
Wang
,
Q.
Li
,
P.
Yu
,
J. X.
Zhang
,
A.
Gali
,
Y.
Wang
,
J. S.
Xu
,
X.
Ou
,
C. F.
Li
, and
G. C.
Guo
,
npj Quantum Inf.
6
,
38
(
2020
).
41.
Y.
Yang
,
S.
Taylor
,
H.
Alshehri
, and
L.
Wang
,
Appl. Phys. Lett.
111
,
051904
(
2017
).
42.
X.
Wu
,
T.
Fan
,
T. G.
Allen
,
S.
Abdollahramezani
,
A. A.
Eftekhar
,
M.
Bosi
,
J. W.
Perry
, and
A.
Adibi
, in
Proceedings of the IEEE Photonics Conference (IPC)
(
IEEE
,
2018
), pp.
1
2
.
43.
T.
Fan
,
H.
Moradinejad
,
X.
Wu
,
A. A.
Eftekhar
, and
A.
Adibi
,
Opt. Express
26
,
25814
(
2018
).
44.
A. L.
Crook
,
C. P.
Anderson
,
K. C.
Miao
,
A.
Bourassa
,
H.
Lee
,
S. L.
Bayliss
,
D. O.
Bracher
,
X.
Zhang
,
H.
Abe
,
T.
Ohshima
,
E. L.
Hu
, and
D. D.
Awschalom
,
Nano Lett.
20
,
3427
(
2020
).
45.
B. S.
Song
,
T.
Asano
,
S.
Jeon
,
H.
Kim
,
C.
Chen
,
D. D.
Kang
, and
S.
Noda
,
Optica
6
,
991
(
2019
).
46.
S.
Castelletto
,
B. C.
Johnson
,
V.
Ivady
,
N.
Stavrias
,
T.
Umeda
,
A.
Gali
, and
T.
Ohshima
,
Nat. Mater.
13
,
151
(
2014
).
47.
G.
Calusine
,
A.
Politi
, and
D. D.
Awschalom
,
Appl. Phys. Lett.
105
,
011123
(
2014
).
48.
X.
Lu
,
J. Y.
Lee
,
P. X. L.
Feng
, and
Q.
Lin
,
Appl. Phys. Lett.
104
,
181103
(
2014
).
49.
A. P.
Magyar
,
D.
Bracher
,
J. C.
Lee
,
I.
Aharonovich
, and
E. L.
Hu
,
Appl. Phys. Lett.
104
,
051109
(
2014
).
50.
J. Y.
Lee
,
X.
Lu
, and
Q.
Lin
,
Appl. Phys. Lett.
106
,
041106
(
2015
).
51.
B. S.
Song
,
S.
Yamada
,
T.
Asano
, and
S.
Noda
,
Opt. Express
19
,
11084
(
2011
).
52.
W. G.
Spitzer
,
D. A.
Kleinman
, and
C. J.
Frosch
,
Phys. Rev.
113
,
133
(
1959
).
53.
X.
Lu
,
J. Y.
Lee
,
P. X. L.
Feng
, and
Q.
Lin
,
Opt. Lett.
38
,
1304
(
2013
).
54.
M.
Radulaski
,
T. M.
Babinec
,
S.
Buckley
,
A.
Rundquist
,
J.
Provine
,
K.
Alassaad
,
G.
Ferro
, and
J.
Vučković
,
Opt. Express
21
,
32623
(
2013
).
55.
X.
Lu
,
J. Y.
Lee
,
S.
Rogers
, and
Q.
Lin
,
Opt. Express
22
,
30826
(
2014
).
56.
F.
Martini
and
A.
Politi
,
Appl. Phys. Lett.
112
,
251110
(
2018
).
57.
A.
Lohrmann
,
T. J.
Karle
,
V. K.
Sewani
,
A.
Laucht
,
M.
Bosi
,
M.
Negri
,
S.
Castelletto
,
S.
Prawer
,
J. C.
McCallum
, and
B. C.
Johnson
,
ACS Photonics
4
,
462
(
2017
).
58.
M.
Bosi
,
G.
Attolini
,
M.
Negri
,
C.
Ferrari
,
E.
Buffagni
,
C.
Frigeri
,
M.
Calicchio
,
B.
Pécz
,
F.
Riesz
,
I.
Cora
,
Z.
Osváth
,
L.
Jiang
, and
G.
Borionetti
,
CrystEngComm
18
,
2770
(
2016
).
59.
J. F.
Wang
,
F. F.
Yan
,
Q.
Li
,
Z. H.
Liu
,
H.
Liu
,
G. P.
Guo
,
L. P.
Guo
,
X.
Zhou
,
J. M.
Cui
,
J.
Wang
,
Z. Q.
Zhou
,
X. Y.
Xu
,
J. S.
Xu
,
C. F.
Li
, and
G. C.
Guo
,
Phys. Rev. Lett.
124
,
223601
(
2020
).
60.
A.
Lohrmann
,
S.
Castelletto
,
J. R.
Klein
,
T.
Ohshima
,
M.
Bosi
,
M.
Negri
,
D. W. M.
Lau
,
B. C.
Gibson
,
S.
Prawer
,
J. C.
McCallum
, and
B. C.
Johnson
,
Appl. Phys. Lett.
108
,
021107
(
2016
).
61.
M. J.
Burek
,
N. P.
de Leon
,
B. J.
Shields
,
B. J. M.
Hausmann
,
Y.
Chu
,
Q.
Quan
,
A. S.
Zibrov
,
H.
Park
,
M. D.
Lukin
, and
M.
Loncar
,
Nano Lett.
12
,
6084
(
2012
).
62.
B. S.
Song
,
S.
Jeon
,
H.
Kim
,
D. D.
Kang
,
T.
Asano
, and
S.
Noda
,
Appl. Phys. Lett.
113
,
231106
(
2018
).
63.
S.
Majety
,
V. A.
Norman
,
L.
Li
,
M.
Bell
,
P.
Saha
, and
M.
Radulaski
,
J. Phys. Photonics
3
,
034008
(
2021
).
64.
D. O.
Bracher
and
E. L.
Hu
,
Nano Lett.
15
,
6202
(
2015
).
65.
D. O.
Bracher
,
X.
Zhang
, and
E. L.
Hu
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
114
,
4060
(
2017
).
66.
M. N.
Gadalla
,
A. S.
Greenspon
,
R. K.
Defo
,
X.
Zhang
, and
E. L.
Hu
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
118
,
e2021768118
(
2021
).
67.
Y.
Zheng
,
M.
Pu
,
A.
Yi
,
B.
Chang
,
T.
You
,
K.
Huang
,
A. N.
Kamel
,
M. R.
Henriksen
,
A. A.
Jorgensen
,
X.
Ou
, and
H.
Ou
,
Opt. Express
27
,
13053
(
2019
).
68.
M.
Ito
,
L.
Storasta
, and
H.
Tsuchida
,
Appl. Phys. Express
1
,
015001
(
2008
).
69.
P.
Cong
and
D. J.
Young
,
J. Micromech. Microeng.
15
,
2243
(
2005
).
70.
V. P.
Amarasinghe
,
L.
Wielunski
,
A.
Barcz
,
L. C.
Feldman
, and
G. K.
Celler
,
ECS J. Solid State Sci. Technol.
3
,
P37
(
2014
).
71.
L. D.
Cioccio
,
F.
Letertre
,
Y. L.
Tiec
,
A.
Papon
,
C.
Jaussaud
, and
M.
Bruel
,
Mater. Sci. Eng. B
46
,
349
(
1997
).
72.
M.
Ionescu
,
A.
Deslandes
,
R.
Holmes
,
M. C.
Guenette
,
I.
Karatchevtseva
, and
G. R.
Lumpkin
,
Mater. Sci. Forum
879
,
810
(
2017
).
73.
B.
Li
,
Z.
Wang
, and
J.
Jin
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B
316
,
239
(
2013
).
74.
A.
Yi
,
Y.
Zheng
,
H.
Huang
,
J.
Lin
,
Y.
Yan
,
T.
You
,
K.
Huang
,
S.
Zhang
,
C.
Shen
,
M.
Zhou
,
W.
Huang
,
J.
Zhang
,
S.
Zhou
,
H.
Ou
, and
X.
Ou
,
Opt. Mater.
107
,
109990
(
2020
).
75.
J.
Cardenas
,
M.
Yu
,
Y.
Okawachi
,
C. B.
Poitras
,
R. K.
Lau
,
A.
Dutt
,
A. L.
Gaeta
, and
M.
Lipson
,
Opt. Lett.
40
,
4138
(
2015
).
76.
T.
Höchbauer
,
A.
Misra
,
M.
Nastasi
, and
J.
Mayer
,
J. Appl. Phys.
92
,
2335
(
2002
).
77.
L.
Zhang
and
B.
Li
,
Physica B
508
,
104
(
2017
).
78.
S. D.
Ko
,
B.
Hamelin
,
J.
Yang
, and
F.
Ayazi
, in
Proceedings of the IEEE Micro Electro Mechanical Systems (MEMS)
(
IEEE
,
2018
), pp.
996
999
.
79.
D. V.
Strekalov
,
C.
Marquardt
,
A. B.
Matsko
,
H. G.
Schwefel
, and
G.
Leuchs
,
J. Opt.
18
,
123002
(
2016
).
80.
I.
Favero
and
K.
Karrai
,
Nat. Photonics
3
,
201
(
2009
).
81.
R.
Krischek
,
W.
Wieczorek
,
A.
Ozawa
,
N.
Kiesel
,
P.
Michelberger
,
T.
Udem
, and
H.
Weinfurter
,
Nat. Photonics
4
,
170
(
2010
).
82.
M.
Agio
and
D. M.
Cano
,
Nat. Photonics
7
,
674
(
2013
).
83.
K.
Powell
,
A.
Shams-Ansari
,
S.
Desai
,
M.
Austin
,
J.
Deng
,
N.
Sinclair
,
M.
Lončar
, and
X.
Yi
,
Opt. Express
28
,
4938
(
2020
).
84.
T.
Fan
,
X.
Wu
,
A. A.
Eftekhar
,
M.
Bosi
,
H.
Moradinejad
,
E. V.
Woods
, and
A.
Adibi
,
Opt. Lett.
45
,
153
(
2020
).
85.
M.
Radulaski
,
T. M.
Babinec
,
K.
Müller
,
K. G.
Lagoudakis
,
J. L.
Zhang
,
S.
Buckley
,
Y. A.
Kelaita
,
K.
Alassaad
,
G.
Ferro
, and
J.
Vučković
,
ACS Photonics
2
,
14
(
2015
).
86.
X.
Lu
,
J. Y.
Lee
, and
Q.
Lin
,
Sci. Rep.
5
,
17005
(
2015
).
87.
F.
Martini
and
A.
Politi
,
Opt. Express
25
,
10735
(
2017
).
88.
J.
Cardenas
,
M.
Zhang
,
C. T.
Phare
,
S. Y.
Shah
,
C. B.
Poitras
,
B.
Guha
, and
M.
Lipson
,
Opt. Express
21
,
16882
(
2013
).
89.
C.
Wang
,
C.
Shen
,
A.
Yi
,
S.
Yang
,
L.
Zhou
,
Y.
Zhu
,
K.
Huang
,
S.
Song
,
M.
Zhou
,
J.
Zhang
, and
X.
Ou
,
Opt. Lett.
46
,
2952
(
2021
).
90.
X.
Wu
,
T.
Fan
,
A. A.
Eftekhar
, and
A.
Adibi
,
Opt. Lett.
44
,
4941
(
2019
).
91.
P.
Xing
,
D.
Ma
,
K. J. A.
Ooi
,
J. W.
Choi
,
A. M.
Agarwal
, and
D.
Tan
,
ACS Photonics
6
,
1162
(
2019
).
92.
J.
Vuckovic
,
Proc. SPIE
11091
,
1109104
(
2019
).
93.
X.
Lu
,
J. Y.
Lee
,
S. D.
Rogers
, and
Q.
Lin
,
Opt. Lett.
44
,
4295
(
2019
).
94.
X.
Wu
,
T.
Fan
,
A. A.
Eftekhar
,
A. H.
Hosseinnia
, and
A.
Adibi
,
Opt. Lett.
46
,
4316
(
2021
).
95.
L.
Tong
,
M.
Mehregany
, and
W. C.
Tang
, in
Proceedings of the IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems
(
IEEE
,
1993
), pp.
242
247
.
96.
S.
Yamada
,
B. S.
Song
,
T.
Asano
, and
S.
Noda
,
Appl. Phys. Lett.
99
,
201102
(
2011
).
97.
S.
Yamada
,
B. S.
Song
,
J.
Upham
,
T.
Asano
,
Y.
Tanaka
, and
S.
Noda
,
Opt. Express
20
,
14789
(
2012
).
98.
S.
Yamada
,
B. S.
Song
,
S.
Jeon
,
J.
Upham
,
Y.
Tanaka
,
T.
Asano
, and
S.
Noda
,
Opt. Lett.
39
,
1768
(
2014
).
99.
X.
Lu
,
J. Y.
Lee
, and
Q.
Lin
,
Appl. Phys. Lett.
116
,
221104
(
2020
).
100.
S. J.
McNab
,
N.
Moll
, and
Y. A.
Vlasov
,
Opt. Express
11
,
2927
(
2003
).
101.
K. K.
Mehta
,
J. S.
Orcutt
,
O.
Tehar-Zahav
,
Z.
Sternberg
,
R.
Bafrali
,
R.
Meade
, and
R. J.
Ram
,
Sci. Rep.
4
,
4077
(
2014
).
102.
G. I.
Stegeman
,
J. Opt. Commun.
4
,
20
(
1983
).
103.
A.
Pasquazi
,
M.
Peccianti
,
L.
Razzari
,
D. J.
Moss
,
S.
Coen
,
M.
Erkintalo
,
Y. K.
Chembo
,
T.
Hansson
,
S.
Wabnitz
, and
P.
Del'Haye
,
Phys. Rep.
729
,
1
(
2018
).
104.
R.
Dorn
,
D.
Baums
,
P.
Kersten
, and
R.
Regener
,
Adv. Mater.
4
,
464
(
1992
).
105.
E.
Dulkeith
,
F.
Xia
,
L.
Schares
,
W. M.
Green
, and
Y. A.
Vlasov
,
Opt. Express
14
,
3853
(
2006
).
106.
X.
Xue
,
M.
Qi
, and
A. M.
Weiner
,
Nanophotonics
5
,
244
(
2016
).
107.
Y.
He
,
H.
Liang
,
R.
Luo
,
M.
Li
, and
Q.
Lin
,
Opt. Express
26
,
16315
(
2018
).
108.
T.
Herr
,
V.
Brasch
,
J.
Jost
,
I.
Mirgorodskiy
,
G.
Lihachev
,
M.
Gorodetsky
, and
T.
Kippenberg
,
Phys. Rev. Lett.
113
,
123901
(
2014
).
109.
K. Y.
Yang
,
K.
Beha
,
D. C.
Cole
,
X.
Yi
,
P.
Del'Haye
,
H.
Lee
,
J.
Li
,
D. Y.
Oh
,
S. A.
Diddams
, and
S. B.
Papp
,
Nat. Photonics
10
,
316
(
2016
).
110.
S.
Singh
,
J.
Potopowicz
,
L.
Van Uitert
, and
S.
Wemple
,
Appl. Phys. Lett.
19
,
53
(
1971
).
111.
H.
Sato
,
M.
Abe
,
I.
Shoji
,
J.
Suda
, and
T.
Kondo
,
J. Opt. Soc. Am. B
26
,
1892
(
2009
).
112.
A.
Bahabad
,
M. M.
Murnane
, and
H. C.
Kapteyn
,
Nat. Photonics
4
,
570
(
2010
).
113.
J.
Fürst
,
D.
Strekalov
,
D.
Elser
,
M.
Lassen
,
U. L.
Andersen
,
C.
Marquardt
, and
G.
Leuchs
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
153901
(
2010
).
114.
I. S.
Grudinin
and
N.
Yu
,
Optica
2
,
221
(
2015
).
115.
W. C.
Jiang
,
J.
Zhang
,
N. G.
Usechak
, and
Q.
Lin
,
Appl. Phys. Lett.
105
,
031112
(
2014
).
116.
K.
Liu
,
C. R.
Ye
,
S.
Khan
, and
V. J.
Sorger
,
Laser Photonics Rev.
9
,
172
(
2015
).
117.
K.
Powell
,
L.
Li
,
A.
Shams-Ansari
,
J.
Wang
,
D.
Meng
,
N.
Sinclair
,
J.
Deng
,
M.
Loncar
, and
X.
Yi
,
Nat. Commun.
13
,
1851
(
2022
).
118.
D.
Grassani
,
M. H.
Pfeiffer
,
T. J.
Kippenberg
, and
C. S.
Brès
,
Opt. Lett.
44
,
106
(
2019
).
119.
J.
Lin
,
N.
Yao
,
Z.
Hao
,
J.
Zhang
,
W.
Mao
,
M.
Wang
,
W.
Chu
,
R.
Wu
,
Z.
Fang
, and
L.
Qiao
,
Phys. Rev. Lett.
122
,
173903
(
2019
).
120.
M.
Zhang
,
B.
Buscaino
,
C.
Wang
,
A.
Shams-Ansari
,
C.
Reimer
,
R.
Zhu
,
J. M.
Kahn
, and
M.
Lončar
,
Nature
568
,
373
(
2019
).
121.
C.
Wang
,
M.
Zhang
,
M.
Yu
,
R.
Zhu
,
H.
Hu
, and
M.
Loncar
,
Nat. Commun.
10
,
978
(
2019
).
122.
X.
Liu
,
R. M.
Osgood
,
Y. A.
Vlasov
, and
W. M.
Green
,
Nat. Photonics
4
,
557
(
2010
).
123.
Q.
Lin
,
T.
Johnson
,
R.
Perahia
,
C.
Michael
, and
O.
Painter
,
Opt. Express
16
,
10596
(
2008
).
124.
P.
Absil
,
J.
Hryniewicz
,
B.
Little
,
P.
Cho
,
R.
Wilson
,
L.
Joneckis
, and
P. T.
Ho
,
Opt. Lett.
25
,
554
(
2000
).
125.
F.
Ayazi
,
L.
Sorenson
, and
R.
Tabrizian
,
Proc. SPIE
8031
,
803119
(
2011
).
126.
L.
Cai
,
J.
Li
,
R.
Wang
, and
Q.
Li
,
Photonics Res.
10
,
870
(
2022
).
127.
T.
Komljenovic
,
D.
Huang
,
P.
Pintus
,
M. A.
Tran
,
M. L.
Davenport
, and
J. E.
Bowers
,
Proc. IEEE
106
,
2246
(
2018
).
128.
M.
Aspelmeyer
,
T. J.
Kippenberg
, and
F.
Marquardt
,
Rev. Mod. Phys.
86
,
1391
(
2014
).
129.
W. C.
Jiang
,
X.
Lu
,
J.
Zhang
, and
Q.
Lin
,
Opt. Express
20
,
15991
(
2012
).
130.
T.
Kippenberg
,
H.
Rokhsari
,
T.
Carmon
,
A.
Scherer
, and
K.
Vahala
,
Phys. Rev. Lett.
95
,
033901
(
2005
).
131.
J.
Thompson
,
B.
Zwickl
,
A.
Jayich
,
F.
Marquardt
,
S.
Girvin
, and
J.
Harris
,
Nature
452
,
72
(
2008
).
132.
L.
Ding
,
C.
Baker
,
P.
Senellart
,
A.
Lemaitre
,
S.
Ducci
,
G.
Leo
, and
I.
Favero
,
Phys. Rev. Lett.
105
,
263903
(
2010
).
133.
P.
Rath
,
S.
Khasminskaya
,
C.
Nebel
,
C.
Wild
, and
W. H.
Pernice
,
Nat. Commun.
4
,
1690
(
2013
).
134.
S.
Nimmrichter
,
K.
Hornberger
, and
K.
Hammerer
,
Phys. Rev. Lett.
113
,
020405
(
2014
).
135.
K.
Stannigel
,
P.
Komar
,
S.
Habraken
,
S.
Bennett
,
M. D.
Lukin
,
P.
Zoller
, and
P.
Rabl
,
Phys. Rev. Lett.
109
,
013603
(
2012
).
136.
K.
Kunal
and
N. R.
Aluru
,
J. Appl. Phys.
116
,
094304
(
2014
).
137.
B.
Hamelin
,
J.
Yang
,
A.
Daruwalla
,
H.
Wen
, and
F.
Ayazi
,
Sci. Rep.
9
,
18698
(
2019
).
138.
A.
Schliesser
and
T. J.
Kippenberg
,
Adv. Atom. Mol. Opt. Phys.
58
,
207
(
2010
).
139.
Z.
Wang
,
J.
Lee
, and
P. X. L.
Feng
,
Nat. Commun.
5
,
5158
(
2014
).
140.
Y.
Liu
,
M.
Davanço
,
V.
Aksyuk
, and
K.
Srinivasan
,
Phys. Rev. Lett.
110
,
223603
(
2013
).
141.
J.
Rosenberg
,
Q.
Lin
, and
O.
Painter
,
Nat. Photonics
3
,
478
(
2009
).
142.
G. S.
Wiederhecker
,
L.
Chen
,
A.
Gondarenko
, and
M.
Lipson
,
Nature
462
,
633
(
2009
).
143.
A. H.
Safavi-Naeini
,
D.
Van Thourhout
,
R.
Baets
, and
R.
Van Laer
,
Optica
6
,
213
(
2019
).
144.
A.
Pitanti
,
J. M.
Fink
,
A. H.
Safavi-Naeini
,
J. T.
Hill
,
C. U.
Lei
,
A.
Tredicucci
, and
O.
Painter
,
Opt. Express
23
,
3196
(
2015
).
145.
K. E.
Grutter
,
M.
Davanço
, and
K.
Srinivasan
,
IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
21
,
2700611
(
2014
).
146.
M.
Eichenfield
,
J.
Chan
,
R. M.
Camacho
,
K. J.
Vahala
, and
O.
Painter
,
Nature
462
,
78
(
2009
).
147.
M. J.
Burek
,
J. D.
Cohen
,
S. M.
Meenehan
,
N.
El-Sawah
,
C.
Chia
,
T.
Ruelle
,
S.
Meesala
,
J.
Rochman
,
H. A.
Atikian
,
M.
Markham
,
D. J.
Twitchen
,
M. D.
Lukin
,
O.
Painter
, and
M.
Lončar
, “
Diamond optomechanical crystals
,”
Optica
3
,
1404
(
2016
).
148.
S.
Castelletto
,
L.
Rosa
, and
B. C.
Johnson
, “
Silicon carbide for novel quantum technology devices
,”
Advanced Silicon Carbide Devices and Processing
(
IntechOpen
,
2015
),
221
247
.
149.
T.
Basché
,
W.
Moerner
,
M.
Orrit
, and
H.
Talon
,
Phys. Rev. Lett.
69
,
1516
(
1992
).
150.
A. K.
Geim
and
I. V.
Grigorieva
,
Nature
499
,
419
(
2013
).
151.
P.
Michler
,
A.
Imamoğlu
,
M.
Mason
,
P.
Carson
,
G.
Strouse
, and
S.
Buratto
,
Nature
406
,
968
(
2000
).
152.
C.
Kurtsiefer
,
S.
Mayer
,
P.
Zarda
, and
H.
Weinfurter
,
Phys. Rev. Lett.
85
,
290
(
2000
).
153.
V.
Acosta
and
P.
Hemmer
,
MRS Bull.
38
,
127
(
2013
).
154.
M.
Atatüre
,
D.
Englund
,
N.
Vamivakas
,
S. Y.
Lee
, and
J.
Wrachtrup
,
Nat. Rev. Mater.
3
,
38
(
2018
).
155.
N.
Son
,
P.
Carlsson
,
J.
Ul Hassan
,
E.
Janzén
,
T.
Umeda
,
J.
Isoya
,
A.
Gali
,
M.
Bockstedte
,
N.
Morishita
, and
T.
Ohshima
,
Phys. Rev. Lett.
96
,
055501
(
2006
).
156.
E.
Sörman
,
N.
Son
,
W.
Chen
,
O.
Kordina
,
C.
Hallin
, and
E.
Janzén
,
Phys. Rev. B
61
,
2613
(
2000
).
157.
J.
Weber
,
W.
Koehl
,
J.
Varley
,
A.
Janotti
,
B.
Buckley
,
C.
Van de Walle
, and
D.
Awschalom
,
J. Appl. Phys.
109
,
102417
(
2011
).
158.
L. P.
Yang
,
C.
Burk
,
M.
Widmann
,
S. Y.
Lee
,
J.
Wrachtrup
, and
N.
Zhao
,
Phys. Rev. B
90
,
241203
(
2014
).
159.
D. J.
Christle
,
A. L.
Falk
,
P.
Andrich
,
P. V.
Klimov
,
J. U.
Hassan
,
N. T.
Son
,
E.
Janzén
,
T.
Ohshima
, and
D. D.
Awschalom
,
Nat. Mater.
14
,
160
(
2015
).
160.
M.
Widmann
,
S. Y.
Lee
,
T.
Rendler
,
N. T.
Son
,
H.
Fedder
,
S.
Paik
,
L. P.
Yang
,
N.
Zhao
,
S.
Yang
, and
I.
Booker
,
Nat. Mater.
14
,
164
(
2015
).
161.
R.
Nagy
,
M.
Niethammer
,
M.
Widmann
,
Y. C.
Chen
,
P.
Udvarhelyi
,
C.
Bonato
,
J. U.
Hassan
,
R.
Karhu
,
I. G.
Ivanov
, and
N. T.
Son
,
Nat. Commun.
10
,
1954
(
2019
).
162.
H. B.
Banks
,
Ö. O.
Soykal
,
R. L.
Myers-Ward
,
D. K.
Gaskill
,
T.
Reinecke
, and
S. G.
Carter
,
Phys. Rev. Appl.
11
,
024013
(
2019
).
163.
E.
Janzén
,
A.
Gali
,
P.
Carlsson
,
A.
Gällström
,
B.
Magnusson
, and
N. T.
Son
,
Physica B
404
,
4354
(
2009
).
164.
W. F.
Koehl
,
B. B.
Buckley
,
F. J.
Heremans
,
G.
Calusine
, and
D. D.
Awschalom
,
Nature
479
,
84
(
2011
).
165.
N.
Bar-Gill
,
L. M.
Pham
,
A.
Jarmola
,
D.
Budker
, and
R. L.
Walsworth
,
Nat. Commun.
4
,
1743
(
2013
).
166.
J. F.
Wang
,
Q.
Li
,
F. F.
Yan
,
H.
Liu
,
G. P.
Guo
,
W. P.
Zhang
,
X.
Zhou
,
L. P.
Guo
,
Z. H.
Lin
,
J. M.
Cui
,
X. Y.
Xu
,
J. S.
Xu
,
C. F.
Li
, and
G. C.
Guo
,
ACS Photonics
6
,
1736
(
2019
).
167.
F.
Fuchs
,
B.
Stender
,
M.
Trupke
,
D.
Simin
,
J.
Pflaum
,
V.
Dyakonov
, and
G.
Astakhov
,
Nat. Commun.
6
,
7578
(
2015
).
168.
S.
Castelletto
,
A.
Almutairi
,
K.
Kumagai
,
T.
Katkus
,
Y.
Hayasaki
,
B.
Johnson
, and
S.
Juodkazis
,
Opt. Lett.
43
,
6077
(
2018
).
169.
S.
Castelletto
and
A.
Boretti
,
J. Phys. Photonics
2
,
022001
(
2020
).
170.
K.
Szász
,
V.
Ivády
,
I. A.
Abrikosov
,
E.
Janzén
,
M.
Bockstedte
, and
A.
Gali
,
Phys. Rev. B
91
,
121201
(
2015
).
171.
J.
Davidsson
,
V.
Ivády
,
R.
Armiento
,
T.
Ohshima
,
N.
Son
,
A.
Gali
, and
I. A.
Abrikosov
,
Appl. Phys. Lett.
114
,
112107
(
2019
).
172.
J.
Davidsson
,
V.
Ivády
,
R.
Armiento
,
N.
Son
,
A.
Gali
, and
I. A.
Abrikosov
,
New J. Phys.
20
,
023035
(
2018
).
173.
Q.
Li
,
J. F.
Wang
,
F. F.
Yan
,
J. Y.
Zhou
,
H. F.
Wang
,
H.
Liu
,
L. P.
Guo
,
X.
Zhou
,
A.
Gali
,
Z. H.
Liu
,
Z. Q.
Wang
,
K.
Sun
,
G. P.
Guo
,
J. S.
Tang
,
H.
Li
,
L. X.
You
,
J. S.
Xu
,
C. F.
Li
, and
G. C.
Guo
,
Natl. Sci. Rev.
9
(
5
),
nwab122
(
2021
).
174.
T.
Bosma
,
G. J.
Lof
,
C. M.
Gilardoni
,
O. V.
Zwier
,
F.
Hendriks
,
B.
Magnusson
,
A.
Ellison
,
A.
Gällström
,
I. G.
Ivanov
, and
N.
Son
,
npj Quantum Inf.
4
,
48
(
2018
).
175.
J.
Baur
,
M.
Kunzer
, and
J.
Schneider
,
Phys. Status Solidi A
162
,
153
(
1997
).
176.
G.
Calusine
,
A.
Politi
, and
D. D.
Awschalom
,
Phys. Rev. Appl.
6
,
014019
(
2016
).
177.
J. S.
Pelc
,
L.
Yu
,
K.
De Greve
,
P. L.
McMahon
,
C. M.
Natarajan
,
V.
Esfandyarpour
,
S.
Maier
,
C.
Schneider
,
M.
Kamp
, and
S.
Höfling
,
Opt. Express
20
,
27510
(
2012
).
178.
A.
Singh
,
Q.
Li
,
S.
Liu
,
Y.
Yu
,
X.
Lu
,
C.
Schneider
,
S.
Höfling
,
J.
Lawall
,
V.
Verma
, and
R.
Mirin
,
Optica
6
,
563
(
2019
).
179.
L.
Childress
and
R.
Hanson
,
MRS Bull.
38
,
134
(
2013
).
180.
L. Y.
Cheng
,
H. F.
Wang
,
S.
Zhang
, and
K. H.
Yeon
,
Opt. Express
21
,
5988
(
2013
).
181.
A.
Faraon
,
C.
Santori
,
Z.
Huang
,
V. M.
Acosta
, and
R. G.
Beausoleil
,
Phys. Rev. Lett.
109
,
033604
(
2012
).
182.
S.
Meiboom
,
Rev. Sci. Instrum.
29
,
688
(
1958
).
183.
C. H.
Yun
,
A. B.
Wengrow
,
N. W.
Cheung
,
Y.
Zheng
,
R. J.
Welty
,
Z. F.
Guan
,
K. V.
Smith
,
P. M.
Asbeck
,
E. T.
Yu
, and
S. S.
Lau
,
Appl. Phys. Lett.
73
,
2772
(
1998
).
184.
J.
Zhang
,
Z.
Fang
,
J.
Lin
,
J.
Zhou
,
M.
Wang
,
R.
Wu
,
R.
Gao
, and
Y.
Cheng
,
Nanomaterials
9
,
1218
(
2019
).
You do not currently have access to this content.