Theoretical interpretation of the experimental electronic structure of lens shaped, self-assembled InAs/GaAs quantum dots
我们采用原子赝势描述的电子结构的自组装，透镜形状的InAs量子点内的“线性组合体带”的方法。与实验结果进行了比较，包括单粒子电子和空穴能级间距、激子带隙、电子-电子、空穴-空穴和电子-空穴库仑能以及光学极化各向异性等。我们发现一个普遍良好的协议，这是进一步改善的点组成，其中一些Ga扩散到点。
2000-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Distribution of carrier multiplication rates in CdSe and InAs nanocrystals
计算了半导体纳米晶体在光子吸收后载流子倍增率的分布。NC电子结构描述使用屏蔽赝势方法已知NC激子的可靠描述。双激子产生率的计算使用费米黄金法则与所有相关的库仑矩阵元素，考虑到适当的选择规则。在CdSe和InAs的NC，我们发现一个广泛的分布双激子产生率强烈依赖于激子的能量和NC的大小。对于直径超过3 nm的NC，在2-3倍带隙的光子能量范围内，该过程变得低效。
2008-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Calculation of near-field scanning optical images of exciton, charged excition and multiexciton wavefunctions in self-assembled InAs/GaAs quantum dots
用经验赝势方法计算了InAs/GaAs自组装量子点中激子波函数的近场扫描光学显微镜图像，并对多粒子效应进行了组态相互作用（CI）处理.我们给出了不同极化的中性激子$X^0$的波函数，并将它们与双激子$XX$和带电激子$X^+$和$X^-$的波函数进行了比较。我们进一步证明了在远场光致发光中被禁戒的激子$X(P_h \to S_e)$跃迁与近场光致发光中的$X(S_h \to S_e)$跃迁具有相当的强度。
2007-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Photoluminescence pressure coefficients of InAs/GaAs quantum dots
采用原子经验赝势方法，在“体能带的应变线性组合”方法下，计算了17个不同量子点形状、尺寸和合金化分布的自组装InAs/GaAs量子点的带隙压力系数.我们的研究结果证实了实验观察到的显着减少的带隙压力系数从散装值。我们发现，非线性压力系数的体InAs和GaAs是负责这些减少。我们还发现了一个粗略的普遍的压力系数与带隙的关系，同意定量与实验结果。我们发现GaAs上电子波函数的百分比与量子点的带隙和压力系数之间存在线性关系。这些线性关系可以用来得到电子波函数的信息。
2004-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of self-assembled InAs/InP quantum dots: A Comparison with self-assembled InAs/GaAs quantum dots
我们调查的InAs/InP量子点的电子结构，使用原子赝势方法，并比较它们的InAs/GaAs量子点。我们发现，即使InAs/InP和InAs/GaAs点具有相同的点材料，它们的电子结构显着不同的某些方面，特别是对于空穴：（i）空穴能级有一个更大的能量间距在InAs/InP点比在相应尺寸的InAs/GaAs点。(ii)此外，与InAs/GaAs点相比，其中相当大的空穴$p$、$d$壳层内能级分裂破坏了能级壳层结构，InAs/InP QD具有对于空穴具有小的$p$、$d$能级分裂的良好限定的能级壳层结构。(iii)计算得到InAs/InP量子点的激子基态能量约为0.8 eV（$\sim$ 1.55 $μ$ m），比典型的InAs/GaAs量子点的激子基态能量低200 meV，这主要是由于InAs/InP量子点的晶格失配较小。(iii)激子$P$壳层和$D$壳层的宽度在InAs/InP点中比在InAs/GaAs点中窄得多。(iv)InAs/GaAs和InAs/InP点沿[100]和[1 $\bar{1}$ 0]方向具有反转的光偏振各向异性。
2007-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Experimental imaging and atomistic modeling of electron and hole quasiparticle wave functions in InAs/GaAs quantum dots
给出了自组装InAs/GaAs量子点的磁隧穿实验结果和准粒子电子和空穴波函数的原子赝势计算。预测理论与实验结果的结合使我们能够直接洞察量子态。我们监测的影响（一）相关性，（二）原子对称性和（三）压电约束载流子和（四）观察一个特殊的充电序列的孔，违反了Aufbau原则。
2007-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Theory of strain tunning exction coupling in self-assembled InAs/GaAs quantum dots
利用Bir-Pikus模型，解析地推导了InAs/GaAs自组装量子点中激子精细结构分裂（FSS）在外加应力作用下的变化.我们发现，FSS的变化主要是由于应变引起的价带混合和价导带耦合。应变下激子的极化角由电子-空穴非对角交换积分的幅角决定。该理论与赝势的经验计算符合得很好。
2014-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conquer the fine structure splitting of excitons in self-assembled InAs/GaAs quantum dots via combined stresses
消除自组装量子点中激子的精细结构分裂是产生高质量纠缠光子对的关键。结果表明，在单轴应力下，频率选择表面存在一个下限。在这封信中，我们表明，在一般的自组装InGaAs/GaAs量子点激子的FSS可以完全抑制沿[110]和[010]方向的组合应力。原子经验赝势计算证实了这一结果。对于我们研究的所有量子点，FSS可以被调谐到非常小（$<$ 0.1 $μ$ eV），这对于高质量的纠缠光子发射是足够小的。
2012-06-06 cond-mat.mtrl-sci
First principles calculations on theoretical band gap improvement of IIIA-VA zinc-blende semiconductor InAs
在密度泛函理论（DFT）的框架下，采用局域密度近似和模守恒赝势方法，研究了Zn-InAs（ZB）的结构、电子、介电和振动性质.将In-4d电子作为价态计算得到的最佳晶格参数、直接带隙、静态介电常数、声子频率和Born有效电荷与已有的理论和实验结果符合得很好。计算出的带隙是相当准确的，并改善相比，其他的调查结果。
2019-11-27 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
GW band structure of InAs and GaAs in the wurtzite phase
我们报告的第一准粒子计算的新观察到的纤锌矿多晶型的砷化铟和砷化镓。在GW近似下，使用平面波和赝势进行计算。为了比较，我们还报告了在相同的近似下的锌-β相的研究。在InAs化合物中，In 4d电子起着非常重要的作用：无论它们是否被冻结在核心中，都会导致局域密度近似（LDA）中正确或错误的能带顺序（负能隙）。我们计算了这两种情况下的GW能带结构。在第一种方法中，我们估计了LDA内计算的pd排斥的校正，并将这种效应包括在对LDA光谱的GW校正的计算中。在第二种情况下，我们绕过负间隙的问题，首先使用屏蔽交换近似，然后计算GW校正从这样得到的本征值和本征函数。这种方法导致更真实的能带结构，也用于GaAs。对于砷化铟和砷化镓的纤锌矿相，我们预测的准粒子间隙相对于锌的多型体的增加。
2006-12-28 cond-mat.mtrl-sci
Electronic phase diagrams of carriers in self-assembled InAs/GaAs quantum dots: violation of Hund's rule and the Aufbau principle for holes
采用单粒子赝势和多粒子组态相互作用方法研究了InAs/GaAs量子点中最多六个电子或空穴的轨道和自旋组态.我们发现，虽然{ \it电子}的充电遵循Hund规则和Aufbau原则，{ \it空穴}的充电遵循非平凡的充电模式，违反Aufbau原则和Hund规则，并且对量子点尺寸的细节是鲁棒的。预测孔装药序列提供了一个新的解释最近的充电实验。
2005-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tight-binding study of the influence of the strain on the electronic properties of InAs/GaAs quantum dots
本文在$s p^{3} s^{*}$紧束缚（ETB）模型下，从原子论角度研究了应变对量子点电子性质的影响.结果的模型系统的盖帽的nano-shaped InAs量子点的GaAs中，含有$10^{5}$原子的超晶胞，并与以前的经验赝势的结果进行比较。良好的一致性表明，ETB是一个可靠的替代原子处理。应变是通过原子价力场模型。的ETB治疗允许键长和键角偏离理想的InAs和GaAs锌结构的影响被选择性地从电子结构计算中删除，给出定量信息的重要性上的束缚态能量的应变效应和空间伸长的波函数的物理起源。点-点耦合的影响也被检查，以确定应变场和波函数重叠的相对权重。
2003-09-25 cond-mat.mtrl-sci
All-electron study of InAs and GaAs wurtzite: structural and electronic properties
首次在密度泛函理论（DFT）的框架内研究了InAs和GaAs化合物纤锌矿相的结构和电子性质。我们使用全势线性缀加平面波（LAPW）方法和局域密度近似（LDA）的交换和相关，并比较相应的赝势计算的结果。从结构优化的纤锌矿多晶型的InAs，我们发现，c/a比是略大于理想的，内部参数u/c的值略小于理想的。在全电子方法中，与闪锌矿相相比，纤锌矿多晶型物的每InAs对平衡体积较小，结合能较高，而在伪处理中情况相反。然而，能量差小于标准密度泛函代码（~30 meV）的准确性，并且无法对两相的相对稳定性进行理论预测。为了研究使用LDA计算作为多体计算的激发特性的起点的可能性，我们在这里也提出了这些材料的能带结构。计算了有和没有相对论效应的能带。在InAs中，我们发现两种多晶型物的能隙是正的，当从非相对论计算获得时，否则为负。对于这两个半导体，我们确定的锌-铁电和纤锌矿相的自旋轨道分裂，以及新的纤锌矿多晶型物的晶体场分裂。
2007-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Migration barriers for diffusion of As and P atoms in InP and InAs via vacancies and interstitial atoms
本文用密度泛函理论计算InP和InAs中As、P原子经空位和间隙原子扩散的迁移势垒，发现间隙机制能垒更低但形成能更高，两种机制总激活能相当。
2024-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Metal-nonmetal transition and excitonic ground state in InAs/InSb quantum dots
利用原子赝势和组态相互作用多体计算方法，预测了InAs/InSb量子点（QD）系统的金属-非金属跃迁和激子基态.对于大点，InAs点的导带最小值低于InSb基质的价带最大值。由于量子限制，在这里计算的各种形状的临界尺寸，单粒子间隙$E_g$变得非常小。强烈的电子-空穴相关效应是由电子和空穴波函数的空间接近引起的，并且由完全离散的0 D受限能级的存在所提供的强（激子解束缚）屏蔽的缺乏引起。这些相关效应克服了$E_g$，导致形成双激子基态（InAs中的两个电子和InSb中的两个空穴），其在能量上比没有激子的状态更有利（$\sim$ 15 meV）。讨论了量子点阵列在低密度极限下的激子相变。
2004-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Time-Resolved characterization of InAsP/InP quantum dots emitting in the C-band telecommunication window
利用时间分辨显微光致发光技术研究了低压金属有机气相外延生长的InP（001）衬底上的InAsP量子点的动态响应，量子点发射波长约为1.55 $μ$ m。激子寿命从低温下的1 ns稳定地增加到300 K下的4 ns，而积分光致发光强度仅下降了2/3。这些特性证明了这种InAsP/InP量子点即使在室温下也能提供强的载流子限制，并且它们的动态响应在室温下不受热激活非辐射复合的影响。
2008-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Implementation of an all-electron GW approximation based on the PAW method without plasmon pole approximation: application to Si, SiC, AlAs, InAs, NaH and KH
提出了一种新的基于全电子投影-增广波方法（PAW）的GW近似（GWA），其中屏蔽库仑相互作用在随机相位近似（RPA）中计算，而不是在等离子体激元-极模型中计算。报道了两种不同的计算自能的方法。该方法已成功地用于测定Si、SiC、AlAs、InAs、NaH和KH等六种半导体或绝缘材料的准粒子能量。为了说明该方法的新颖性，计算了硅的频率依赖自能的实部和虚部以及谱函数。最后，GWA结果与其他计算进行了比较，强调全电子GWA结果可以显着不同的赝势方法的基础上。
2003-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Towards scalable entangled photon sources with self-assembled InAs/GaAs quantum dots
自组装量子点中的双激子级联过程为确定性纠缠光子对源提供了一个理想的系统，这在量子信息科学中是必不可少的。在消除激子的FSS后，纠缠光子对已经在实验中实现。然而，到目前为止，量子点纠缠光子源是不可扩展的，因为量子点的波长在点与点之间是不同的。在这里，我们提出了一个波长可调的纠缠光子发射器上的三维应力，其中的FSS和激子能量可以独立地调整，允许不同的量子点之间的光子纠缠。我们证实了这些结果，使用原子赝势计算。这为将来实现用于量子信息应用的可扩展纠缠光子发生器迈出了第一步。
2014-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum confinement effects in InAs-InP core-shell nanowires
我们报道了在单个InAs-InP核壳纳米线中的量子限制的检测。具有直径约25 nm的InAs芯的线的特征在于发射光谱，其中在高激发强度条件下识别出两个峰。由于垂直于纳米线轴的平面中的量子限制，峰值由来自地面和激发的量子化能级的发射引起。我们已经确定在发射光谱中的不同的能量贡献相关的纤锌矿结构的线，纤锌矿核和壳之间的应变，和InAs核的限制能量。基于6带应变相关k.p理论的计算允许在这样的材料中的受限能态的理论估计，我们发现这些结果与光致发光研究的结果是很好的一致。
2007-01-04 cond-mat.mtrl-sci
Growth kinetics effects on self-assembled InAs/InP quantum dots
通过改变生长动力学参数，证明了MOVPE生长的InAs/InP量子点系综的形貌和光发射特性的系统操纵。在相对较高的生长速率和低生长温度的非平衡条件下，量子点密度、它们的平均尺寸以及因此峰值发射波长可以通过相对于生长通量改变表面扩散的效率（由生长温度确定）来调节。我们进一步观察到，对于在不同条件下生长的样品，如果归一化到平均高度，则量子点高度的分布几乎可以塌陷到单个高斯曲线上。
2005-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Wavelength extension beyond 1.5 micrometer in symmetric InAs quantum dots on InP(111)A using droplet epitaxy
通过使用C3v对称（111）表面作为生长衬底，我们能够在自组装量子点中实现高结构对称性，这适合用作量子纠缠光子发射器。在这里，我们报告的InP（111）A上的InAs点的波长可控性，我们实现了通过调整的三元合金成分的In（Al，Ga）As势垒晶格匹配的InP。我们改变了系统的峰值发射波长从1.3到1.7微米的势垒带隙调谐。所观察到的光谱位移同意数值模拟的结果，假设一个测量的形状分布独立的障碍选择。
2016-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Suppression of threading defects formation during Sb-assisted metamorphic buffer growth in InAs/InGaAs/InP structure
通过金属有机物气相外延生长Sb辅助的InxGa_（1-x）As变质缓冲层，获得了高质量InAs外延层的虚拟衬底。已发现使用三甲基锑（或其分解产物）作为表面活性剂至关重要地使得能够控制弛豫过程期间的缺陷形成。此外，缺陷的形成和表面形态的晶片切口依赖性的调查已经使得能够实现可靠的均匀生长的晶体与切口朝向[111]B方向。
2012-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Empirical Band-Gap Correction for LDA-Derived Atomic Effective Pseudopotentials
针对LDA原子有效赝势低估带隙和有效质量的问题，提出修改赝势非局域部分的经验修正，在块体材料和量子点中表现良好，并提供解析表达式以获得准确带隙。
2024-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Single InAsP/InP quantum dots as telecommunications-band photon sources
通过光谱分辨和时间分辨光致发光测量研究了单个InAsP/InP量子点的光学性质与激发功率的关系。在短波长区域（低于1.45 $μ$ m）中，光谱显示出由点中的离散电子-空穴状态引起的尖锐的明显峰，而在长波长范围（高于1.45 $μ$ m）中，这些尖锐的峰位于宽光谱背景上。在这两个区域，级联发射的时间分辨光致发光观察证实，量子点具有离散激子和多激子态。通过反聚束测量，报告了在1.3 $μ$ m处发射的点的单光子发射。
2011-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Time- and Spectrally-Resolved PL Study of a Regular Array of InP/InAs/InP Core-multishell Nanowires
时间和光谱分辨PL从InP/InAs/InP核多壳纳米线的周期性阵列。InAs层显示出多峰PL谱。PL衰减是非指数的且非常缓慢，衰减速率取决于能量。
2007-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Addition spectra of quantum dots: The role of dielectric mismatch
利用原子赝势波函数计算了InAs量子点中电子和空穴的充电能。我们发现，充电能量强烈依赖于周围材料的介电常数，并且当后者小于点的介电常数时，电子-电子和空穴-空穴相互作用由表面极化效应主导。我们预测的附加能量和准粒子的差距作为一个函数的大小和cnc_out。我们发现与最近的单点隧道光谱数据的最佳协议，为100_out =6。
1999-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Study of Growth Properties of InAs Islands on Nucleation Sites Defined by Focused Ion Beam
本工作描述的形态和结晶性能的InAs岛上生长的模板上创建的聚焦离子束（FIB）磷化铟（InP）衬底。在InP（001）表面上形成规则排列的浅孔，作为金属有机物气相外延生长InAs岛的优先成核位置。使用范围从$10^{15}$到$10^{16}$ $Ga^{+}$ / $cm^{2}$的离子剂量，并且岛生长两个亚单层覆盖。我们观察到在FIB产生的空腔的内表面中形成簇，并且表明对于低剂量模板，纳米结构主要是相干的，而用大离子剂量创建的模板导致具有较大岛密度的不相干岛的生长。修改后的岛的生长描述了一个简单的模型的基础上的表面电位和净吸附原子流的空腔。我们观察到，所获得的形态从粗化和聚结机制之间的竞争。
2016-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Mobility in excess of $10^{6}$ cm$^2$/Vs in InAs quantum wells grown on lattice mismatched InP substrates
生长在晶格失配InP衬底上的InAs基二维电子系统为追求拓扑保护的量子计算提供了一个强大的平台。研究了In $_{0.75}$ Ga $_{0.25}$ As/InAs/In $_{0.75}$ Ga $_{0.25}$ As与In $_{0.75}$ Al $_{0.25}$ As势垒的应变复合量子阱。通过优化的宽度在$_{0.75}$镓$_{0.25}$作为层，在$_{0.75}$铝$_{0.25}$作为障碍，和InAs的量子阱，我们表现出超过$1 \times 10^{6}\,$厘米$^{2}/$迁移率与密度的数据表明，散射占主导地位的剩余的三维分布的带电杂质。我们提取的Rashba参数和自旋轨道长度的重要材料参数的调查涉及马约拉纳零模式。
2017-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realistic multiband k.p approach from ab initio and spin-orbit coupling effects of InAs and InP in wurtzite phase
基于非氮化物III-V族化合物的半导体纳米线可以在一定的生长条件下合成，以有利于纤锌矿晶相的出现。尽管文献中报道了这些纤锌矿化合物的从头算能带结构，但我们仍然缺乏有效的多带模型和参数集，可以简单地用于研究此类系统的物理性质，例如，在量子限制效应下。为了解决这一问题，我们采用从头计算方法计算了纤锌矿相InAs和InP的能带结构，并提出了一个8 $\times$ 8 k.p哈密顿量来描述$Γ$点附近的能带.我们表明，我们的k.p模型是强大的，可以拟合描述的从头算能带结构的重要特征。由于纤锌矿晶体中缺乏反转对称性而产生的自旋分裂效应的正确描述，是通过在哈密顿量中的$k$依赖的自旋轨道项得到的，而这在文献中常常被忽略。对于面内自旋期望值，所有能带都显示出类似Rashba的自旋织构。我们还提供了态密度和载流子密度作为费米能量的函数。或者，我们显示的导带的分析描述，有效的接近$Γ$点。相同的拟合过程应用于6 $\times$ 6价带哈密顿量。然而，我们发现，最可靠的方法是8 $\times$ 8 k.p哈密顿量的两种化合物。我们在本文中开发的k.p哈密顿量和参数集提供了一个可靠的理论框架，可以很容易地应用于研究InAs和InP基纳米结构的电子，输运，光学和自旋性质。
2016-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Accurate quadratic-response approximation for the self-consistent pseudopotential of semiconductor nanostructures
二次响应理论为半导体纳米结构的自洽单电子势提供了一个概念简单但准确的近似。采用密度泛函理论的局域密度近似和不考虑自旋轨道耦合的范数守恒赝势，对GaAs/AlAs和InGaAs/InP（001）超晶格进行了数值计算.当参考晶体被选择为两个体组分的虚晶平均时，γ（15）价电子的二次响应电势的绝对误差对于GaAs/AlAs约为2 meV，对于InGaAs/InP约为5 meV。低阶多极展开的电子密度和潜在的响应被证明是准确的，在整个小邻域的每个倒易晶格矢量，从而提供了进一步的简化，被证实是有效的缓慢变化的包络函数。虽然线性响应大约比二次响应大一个数量级，但二次项在定量（如果需要优于几十meV的精度）和定性（由于其不同的对称性和长程偶极效应）方面都很重要。
2007-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Predictive design and experimental realization of InAs/GaAs superlattices with tailored thermal conductivity
我们展示了一个从头计算的预测方法来计算不同的周期，厚度和组成的InAs/GaAs超晶格（SL）的热导率（$κ$）。我们的新的实验结果说明了这种方法可以产生很好的协议与实验时，现实的组成配置文件作为输入的理论模型。由于InAs的厚度比可以生长的固有限制，散装样SL显示其组成分布的细节有限的敏感性，但当考虑有限厚度的影响时，情况发生了显着变化。如果在生长过程中In的偏析可以最小化，SL具有显着更高的$κ$比具有相同的组成的随机合金将获得，与潜在的改善InAs/GaAs基器件的散热。
2017-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the exciton g-factor in single InAs/InP quantum dots
本文报道了单个自组装InAs/InP量子点在高达7 T的磁场中的光致发光数据。激子g-因子得到不同高度的点，对应于基态发射能量范围从780毫电子伏至1100毫电子伏。随着点高度的降低，观察到g因子从-2到+1.2的单调增加。sp3紧束缚计算很好地再现了这一趋势，表明空穴g因子通过轻空穴和重空穴价带之间的轨道角动量混合对限制效应敏感。我们证明了可调谐的激子g因子通过操纵的量子点尺寸使用金字塔InP纳米模板。
2008-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Highly-reduced Fine-structure splitting in InAs/InP quantum dots offering efficient on-demand 1.55 $μ$m entangled photon emitter
为了通过量子点（QD）产生纠缠光子对，激子精细结构分裂（FSS）必须与激子均匀线宽相当。而在（In，Ga）As/GaAs量子点中，本征FSS约为几十$μ$ eV。为了实现光子纠缠，需要从大量的样品中挑选出一个具有极小FSS的样品，或者施加强的面内磁场。通过对量子点产生FSS的根本原因的理论模拟，我们预测InAs/InP量子点的本征FSS比InAs/GaAs量子点的本征FSS小一个数量级，而且它们的激子带隙与1.55 $μ$ m光纤波长相匹配，因此为长距离量子通信提供了高效的按需纠缠光子发射器。
2008-06-03 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Impact ionization rates for Si, GaAs, InAs, ZnS, and GaN in the $GW$ approximation
本文采用第一性原理方法，在$GW$近似（$GW$ A）下计算了半导体的碰撞电离率（IIR）。IIR是从$GW$ A中的准粒子（QP）宽度计算的，因为它可以被识别为QP到较低能量QP的衰减速率加上独立的电子-空穴对。准粒子自洽$GW$方法被用来生成$GW$ A需要作为输入的非相互作用哈密顿量。小的经验修正，以重现实验带隙。我们的结果是在合理的协议与以前的工作，虽然我们观察到一些差异。特别是，我们发现高IIR在低能量的窄禁带半导体InAs。
2008-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Mid-infrared intraband transitions in InAs colloidal quantum dots
研究InAs合金量子点在中红外波段的内带跃迁特性，通过电化学方法实现稳定n掺杂，展现稳定的内带吸收和发光性能，为中红外应用提供新材料。
2025-12-08 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Atomistic theory of electronic and optical properties of InAs/InP self-assembled quantum dots on patterned substrates
本文报道了生长在InP图形衬底上的单个InAs量子点的电子结构和光学性质的原子论理论。使用InP纳米模板的各个点的空间定位导致嵌入在InP金字塔中的量子点。利用连续介质弹性理论计算了InP金字塔中量子点的应变分布。电子和价空穴的单粒子态的计算采用原子有效键轨道模型与第二近邻相互作用，通过Bir-Pikus哈密顿耦合到应变。利用组态相互作用方法求解相互作用的电子空穴复合物的多激子哈密顿量，确定了复合物的光学性质。通过与未图案化衬底上的量子点的比较以及与实验结果的比较，确定了使用纳米模板的量子点的定位对它们的光谱的影响。探索了通过改变纳米模板来调节量子点性质的可能性。
2005-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Another origin of bimodal size distribution in InAs self-assembled quantum dots
研究了金属有机物气相外延生长在InP衬底上的InAs量子点随InAs覆盖率的变化规律。在特定的生长条件下，可以看到二维到三维转变的开始通过两种不同的途径进行：通过（i）量子点的突然出现，如通常的Stranski-Krastanov生长图中所预期的那样;以及（ii）小表面特征连续演变为发育良好的量子点。在这两个家庭中的功能的平均大小增加与覆盖，导致双峰分布的点大小在生长演化的中间阶段，最终成为一个单峰分布，随着更多的材料被沉积。从独立的光致发光光谱和表面形态的测量得到的互补信息是相关的，并被发现是一致的增长提出的图片。
2005-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Highly linear polarized emission at telecom bands in InAs/InP quantum dot-nanowires by geometry tailoring
基于纳米线（NW）的光电器件需要在NW几何结构中进行一定的工程设计以实现偏振相关的光源和光电检测器。采用分子束外延的气-液-固生长方法制备了具有细长截面的InAs/InP量子点纳米线。通过中断样品的旋转过程中的InP壳的径向生长序列，六角非对称（HA）纳米线与长/短的横截面轴，而不是通常的对称形状。偏振分辨的光致发光测量已经揭示了显着的影响的非对称形状的纳米线上的InAs量子点发射偏振的光子主要是偏振平行于NW的长横截面轴。获得了高达91%的线性偏振度（DLP），这对于来自QD-NW的所报道的DLP值来说是最先进的。更重要的是，本文中的生长方案与HA NW的当前应用完全兼容，所述应用覆盖广泛的器件，例如偏振光发射二极管和光电检测器。
2021-06-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Synthesis and systematic optical investigation of selective area droplet epitaxy of InAs/InP quantum dots assisted by block copolymer lithography
我们报告的光学特性的选择性生长的量子点增益材料的嵌段共聚物光刻辅助下的有源光学器件中的工作波长范围约为1.55 μ m及以上的潜在应用的系统调查。研究了一种新型的嵌段共聚物PS-b-PDMS（polystyrene-block-polydimethylsiloxane）用于制备用于选择区域外延InAs/InP量子点的碳氧化硅硬掩模。通过液滴外延选择性生长InAs/InP量子点阵列。我们的量子点在10-300 K的温度范围内的载流子动力学的详细调查表明，在量子点附近的InP带隙内的状态密度的存在。这些缺陷对量子点的光学性质具有实质性的影响。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Realization of Very High Mobility InAs Quantum Wells on InP Substrates Through Convex InAlAs Graded Buffer Optimization
Purdue University（普渡大学）；Microsoft Quantum（微软量子）
本文通过优化InAlAs变质缓冲层的凸形组分渐变，在InP衬底上实现了厚度大于10 nm的InAs量子阱，获得超过1.7×10^6 cm^2 V^{-1} s^{-1}的超高低温电子迁移率，为该材料系统迄今最高值。
2026-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of Layer Structure and Strain on Morphology and Electronic Properties of InAs Quantum Wells on InP (001)
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
研究InAs/InGaAs量子阱在InP(001)上的层结构和应变对电子性质和表面形态的影响，结合量子输运测量和原子力显微镜揭示层设计对载流子各向异性的影响及量子阱坍塌机制。
2026-03-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph quant-ph
Growth and Strain Relaxation Mechanisms of InAs/InP/GaAsSb Core-Dual-Shell Nanowires
纳米线异质结构中的核/壳几何结构和带隙工程的组合可以用于实现具有新颖的传输和光学性质的系统。在这里，我们报告了通过无催化剂化学束外延在Si（111）衬底上生长InAs/InP/GaAsSb核双壳纳米线的情况。通过扫描和透射电子显微镜和能量色散X-射线光谱法进行了详细的形态，结构和成分分析的纳米线作为生长参数的函数。此外，结合扫描透射电镜-莫尔技术和几何相分析，我们研究了该系统中的残余应变和弛豫机制。我们发现，只有当标称厚度大于1 nm时，InP壳面才沿所有结晶方向发育良好，这表明了岛状生长模式。此外，晶体学分析表明，InP和GaAsSb壳几乎相干生长的InAs核心沿112方向和弹性压缩沿110方向。当InP壳层厚度大于8 nm时，界面处出现位错和粗糙化。该研究为基于这些核-双壳纳米线的高质量器件的制造提供了有用的一般指导。
2021-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Maximally localized Wannier functions from PAW or ultrasoft pseudopotentials
我们报告了一个理论方案，使计算最大本地化的Wannier函数的投影增广波（PAW）的形式主义，其中还包括超软赝势（USPP）的方法。我们给出了一个基本的形式主义的描述，并明确地写所有所需的矩阵元素的PAW/USPP理论的共同成分。我们报告的实施方法的形式适合接受输入电子结构从USPP平面波DFT模拟。我们应用该方法计算的Wannier函数，偶极矩和自发极化的测试情况下的范围。与正常保存赝势的比较报告为基准。
2006-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Optimization of InAs/InAlGaAs/InP quantum dots for O-band laser applications
Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）；University of Kassel（卡塞尔大学）
本研究优化InAs/InAlGaAs/InP量子点，增强载流子捕获与限制，抑制热逃逸，实现O波段激光应用。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable effective g-factor in InAs nanowire quantum dots
我们报道了隧道光谱测量的塞曼自旋分裂在砷化铟少电子量子点。点之间形成的两个磷化铟的障碍，在砷化铟纳米线的纤锌矿晶体结构的化学束外延生长。进入点的前几个电子的电子g因子的值被发现强烈地依赖于点的大小，并且在大点中范围从接近InAs体值|g^*|=13降到|g^*|=2.3对于最小的点。这些研究结果进行了讨论，鉴于一个简单的模型。
2005-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Slow Exciton Spin Relaxation in Single Self-Assembled In$_{1-x}$Ga$_x$As/GaAs Quantum Dots
采用原子经验赝势方法计算了单个自组装In $_{1-x}$ Ga $_x$ As/GaAs量子点中声学声子辅助的激子自旋弛豫.我们发现，从亮到暗激子态的转变是由库仑关联效应引起的。由精细组态相互作用计算得到的激子自旋弛豫时间在纯InAs/GaAs量子点中约为15- 55 $μ$ s，在合金量子点中甚至更长。这些结果与以前的理论和实验结果相矛盾，这些结果表明激子自旋时间非常短（几ns），但与最近的实验表明激子具有长自旋弛豫时间（$>$ 1 $μ$ s）一致。
2013-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton polarization, fine structure splitting and quantum dot asymmetry under uniaxial stress
推导了单轴应力下自组装量子点的精细结构分裂与激子极化角之间的一般关系。结果表明，外应力下的FSS下限可以由激子极化角和零应力下的FSS来预测。临界应力也可以通过监测激子偏振角的变化来确定。我们证实了理论进行原子赝势计算的InAs/GaAs量子点。该工作提供了对量子点不对称性及其光学性质的深入了解，并为选择具有最小FSS的量子点提供了有用的指导，这在纠缠光子源应用中至关重要。
2011-05-03 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Metamorphic InAs/InGaAs QWs with electron mobilities exceeding $7\times10^5cm^2/Vs$
本文研究了应变缓减InAlAs缓冲层对用分子束外延方法在GaAs上生长的变质InAs/InGaAs量子阱的影响。通过X射线衍射和高分辨率透射电子显微镜对缓冲层、InGaAs势垒和InAs阱中的残余应变进行了评估。通过仔细选择缓冲层的成分分布和厚度，可以生长厚度高达7 nm的嵌入InAs量子阱的几乎无应变的InGaAs势垒。这允许达到低温电子迁移率远高于以前报道的GaAs上通过变质生长获得的样品，并与InP衬底上生长的样品所实现的值相当。
2022-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Broadband telecom single-photon emissions from InAs/InP quantum dots grown by MOVPE droplet epitaxy
通过MOVPE滴蚀生长技术，实现了宽频电信波段的单光子发射，展示了高纯度和短寿命的量子点特性，为量子网络应用提供新平台。
2025-11-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Effects of Strain Compensation on Electron Mobilities in InAs Quantum Wells Grown on InP(001)
本研究通过降低 InGaAs 包覆层 In 组分引入拉伸应变补偿，突破 InAs 量子阱 ≤7 nm 临界厚度限制，实现 2 K 下 1.16×10⁶ cm²/Vs 峰值迁移率，并评估量子寿命与 Rashba 自旋分裂。
2025-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single quantum dot nanowire LEDs
我们报道了可重复制造的InP-InAsP纳米线发光二极管，其中电子-空穴复合被限制在量子点大小的InAsP部分。纳米线的几何形状自然地使量子点与线的n-InP和p-InP末端自对准，使得这些器件有希望成为电驱动量子光学实验的候选者。我们已经研究了这些纳米LED的操作，在室温和10 K下进行了一系列一致的实验，证明了该系统用于单光子应用的潜力。
2007-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fabrication, optical characterization and modeling of strained core-shell nanowires
采用化学束外延生长了具有不同InAs/InP核壳厚度的应变纳米线。在低温下进行的显微光致发光光谱，然后被用来研究单根导线的光学性质。从InAs核心的发射进行了观察和壳厚度/芯直径比的依赖关系进行了研究。我们发现，它是可能的，以调整的发射能量向0.8 eV通过控制这个比例。我们将测量的能量与计算的能量进行了比较。我们的发现与具有六方晶体结构的线是一致的。
2007-01-04 cond-mat.mtrl-sci
Density-controlled growth of vertical InP nanowires on Si(111) substrates
报道了一种利用分子束外延的气-液-固方法在（111）硅衬底上实现金催化InP纳米线密度控制生长的方法。我们开发了一种有效的和无掩模的方法的基础上控制的数量和尺寸的Au-In催化剂液滴除了NW成核的条件。通过适当选择In/Au催化剂束当量压力（BEP）比、磷的BEP和生长温度，可以在18 μm ~（-2）到< 0.1 μm ~（-2）的范围内调节NW密度。将相同程度的控制转移到InAs/InP量子点-纳米线，利用超低密度通过显微光致发光研究单片生长在硅上的在电信频带中发射的单个量子点-纳米线的光学性质。在低温下的光谱学成功地证实了我们的方法的相关性，以激发单个InAs量子点上生长的样品，这打开了基于单量子点的大规模应用集成在硅上的纳米线设备的路径。
2020-03-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
All-optical switching due to state-filling in quantum dots
我们报道了马赫-曾德尔干涉（MZI）开关中量子点（QD）的状态填充引起的全光开关。MZI是使用含有单层InAs/InP量子点的InGaAsP/InP波导制造的。1530-1570 nm的探测光束通过从顶部的一个MZI臂的光学激发来切换。通过激发低于InGaAsP带隙，我们证明了折射率非线性是由于量子点。开关效率为2 rad/（微瓦吸收功率）。探针波长不敏感性使用广泛分布的量子点。
2004-10-18 cond-mat.mtrl-sci
