Tunable few electron quantum dots in InAs nanowires
在InAs中实现的量子点是研究自旋-轨道相互作用对自旋相干性的影响以及使用电场操纵单自旋的可能性的通用系统。我们目前的量子点实现InAs纳米线的运输测量。光刻限定的顶栅用于局部耗尽纳米线并形成隧穿势垒。通过使用三个栅极，我们可以形成单个量子点，或者沿着纳米线串联的两个量子点。这两种情况下的稳定性图的测量表明，这种方法是适合于生产高品质的量子点InAs。
2006-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum dot size dependent influence of the substrate orientation on the electronic and optical properties of InAs/GaAs quantum dots
采用三维k.p计算方法，考虑应变和压电效应，预测了InAs/GaAs量子点的电学和光学性质随衬底取向的变化。计算了高折射率衬底[11 k]（k = 1，2，3）的量子点跃迁能，并与[001]作了比较。我们发现量子点在生长方向上的尺寸决定了衬底取向的影响程度：量子点越平坦，与参考文献[001]的情况的差异越大。
2006-09-14 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
Anisotropic lattice deformation of InAs self-assembled quantum dots embedded in GaNAs strain compensating layers
用卢瑟福背散射谱中的离子沟道方法研究了生长在（001）GaAs衬底上并嵌入GaNAs应变补偿层（SCL）中的InAs自组装量子点的晶格形变。沟道效应实验表明，随着GaNAs超临界激光器中氮浓度的增加，铟晶格沿[001]生长方向发生位移，而平行于（001）晶面的晶格位移保持不变
2004-12-28 cond-mat.mtrl-sci
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
Multiple charging of InAs/GaAs quantum dots by electrons or holes: addition energies and ground-state configurations
原子赝势加上组态相互作用计算所需的能量充电点的电子或空穴的描述，并与广泛使用的，但高度简化的二维抛物有效质量近似（2D-EMA）。发现实质性的差异，特别是对于孔，关于稳定的电子配置和填充序列，这违反了洪德规则和Aufbau原则。
2005-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Photoluminescence of patterned arrays of vertically stacked InAs/GaAs quantum dots
我们报告的光致发光测量垂直堆叠的InAs/GaAs量子点生长的分子束外延聚焦离子束图案化的孔阵列与不同的阵列间距。仅在图案化区域上观察到1.24 eV的量子点发射，表明在这些生长条件下在所需位置和低于点形成的临界厚度处光学活性点的优先成核。光致发光测量作为不同的聚焦离子束照射的孔间距的函数表明，量子点发射强度随着阵列周期性的降低而增加，与增加的点密度一致。
2010-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Bismuth-surfactant-induced growth and structure of InAs/GaAs(110) quantum dots
本文研究了分子束外延生长的InAs量子点在GaAs（110）衬底上的自组装和结构。在InAs沉积过程中添加Bi助熔剂将InAs的生长模式从二维（2D）Frank-van der Merwe改变为Stranski-Krastanov，导致在表面上形成三维（3D）InAs岛。此外，将静态InAs 2D层暴露于Bi诱导应变层重排成3D岛。我们探讨了这两种生长方法的InAs厚度和Bi通量的变化的影响，观察在这两种情况下的3D岛形成的临界厚度。用高分辨率透射电子显微镜对（110）InAs量子点的表征表明，通过Stranski-Krastanov模式生长的较大岛屿是塑性弛豫的，而通过按需方法生长的小岛是相干的。沿[1-10]方向的应变弛豫是通过90度纯刃位错实现的，其中位错线沿[001]延伸。相反，沿[001]的应变消除是通过60度错配位错。这种行为与平面（In，Ga）As/GaAs（110）层的观察结果一致。这些结果说明了表面活性剂Bi如何能够在通常不发生量子点形成的地方引发和控制量子点形成。
2019-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Size-dependent fine-structure splitting in self-organized InAs/GaAs quantum dots
在用金属有机物化学气相沉积法生长的InAs/GaAs单量子点中，观察到激子精细结构分裂随量子点尺寸的系统变化。随着量子点尺寸的增加，分裂从-80增加到多达520 $μ$ eV。小量子点的符号的变化。在八带k.p理论和组态相互作用方法的框架内进行了模型计算。不同来源的精细结构分裂进行了讨论，压电被认为是唯一的效果再现所观察到的趋势。
2006-10-16 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
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
Optical properties of (In,Ga)As capped InAs quantum dots grown on [11k] substrates
采用三维k.p计算方法（包括应变和压电），我们发现量子点在生长方向上的尺寸决定了（In，Ga）As覆盖层对[11 k]生长InAs量子点光学性质的影响，其中k= 1，2，3.对于扁平点，在覆盖层中的In浓度的增加导致跃迁能量的降低，如[001]生长的QD的情况，而对于大点，在覆盖层中的In浓度的增加之后是跃迁能量的增加，直到In的临界浓度，之后光学跃迁能量开始降低。
2007-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Optical Characterisation of MOVPE Grown Vertically Correlated InAs/GaAs Quantum Dots
采用低压金属有机物气相外延（LP-MOVPE）技术在GaAs衬底上生长了自组织InAs量子点结构。与光调制反射光谱相结合的光致发光被用作生长优化的主要表征方法。结果表明，光反射光谱是一个很好的工具，表征量子点结构润湿层（厚度和成分），并在垂直堆叠量子点结构的间隔识别。
2007-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Intersubband Electronic Properties of InAs/GaAs Quantum Dot Molecules with Horizontal Spacer
本文研究了两个横向耦合的圆顶状InAs/GaAs量子点的子带间电子性质。包络函数和本征能量被计算为点之间的距离的函数。点之间的耦合进行了研究，使用点之间的过渡寿命。结果表明，在近距离（小于3 nm）的量子点是耦合的，随着距离的增加，跃迁寿命急剧下降，量子点变得不耦合。
2013-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum wires from coupled InAs/GaAs strained quantum dots
采用八带应变相关的k点p哈密顿量计算了无限一维垂直耦合InAs/GaAs应变量子点阵列的电子结构。耦合的量子点形成独特的量子线结构，其中，迷你带宽度和有效质量由岛之间的距离d控制。作为d的函数计算了微带结构，并且示出了当d>4 nm时，微带比光学声子能量窄，而第一和第二微带之间的间隙大于光学声子能量。这导致减少的光学声子散射，提供改进的量子线在高温下的行为。这些微带特性对于布洛赫振荡也是理想的。
1998-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Optical alignment and polarization conversion of neutral exciton spin in individual InAs/GaAs quantum dots
我们研究了在磁场中通过光学取向和激子极化转换实现的InAs/GaAs自组装量子点中激子自旋存储。准共振声子辅助激发被成功地用来定义中性激子的初始自旋极化。沿着高达90%的明亮激子本征轴产生的线性偏振的守恒和高达47%的从圆偏振到线性偏振的转换都证明了相对于辐射寿命的非常长的自旋弛豫时间。结果进行了定量比较赝自旋1/2，包括重轻空穴混合模型。
2008-01-03 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
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
Influences of Si sheet doping densities on the morphological, conductive and optical characteristics of InAs/GaAs quantum dots
利用原子力显微镜（AFM）和光致发光（PL）研究了Si片掺杂对InAs/GaAs量子点（QDs）性能的影响。原子力显微镜（AFM）测量结果表明，Si片掺杂并没有改变InAs量子点的形貌。当Si掺杂浓度达到5 \times1011cm-2时，导电AFM的电流迅速下降。PL测试结果表明，Si掺杂能显著增强薄膜的PL强度。掺杂到5 \times1011cm-2的InAs量子点在300 K下的PL峰强度比未掺杂的量子点提高了约35倍。这里观察到的结果可以解释由一个假定的正电荷，应变弛豫Si掺杂的InAs量子点内的薄InAs层。
2011-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Size-dependence of anisotropic exchange interaction in InAs/GaAs quantum dots
对自组织InAs/GaAs量子点中载流子之间的交换相互作用进行了全面的研究。分析了不同尺寸量子点的单量子点阴极发光光谱。特别注意的是带电激发激子（热trion）的能量结构。不同程度的混合内的热trion状态导致不同程度的偏振的相应的发射线。发射特性从小量子点的圆偏振变为大量子点的椭圆偏振。的各向异性交换相互作用的幅度的变化和相比，在中性激子和双激子发射的精细结构分裂的相关效果的结果进行解释。
2006-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of self-assembled InAs/Gas(001) quantum dots grown by growth-interrupted molecular beam epitaxy
采用分子束外延方法在GaAs（001）表面连续和间断生长两种模式下生长的InAs量子点（QDs）具有准三维（Q3D）和三维量子点两大类，其体积密度的演化可用速率方程动力学模型定量描述.小Q3D量子点的体积密度随时间呈指数下降，而大量子点的单点平均体积随着Ostwald熟化而增加。生长的动力学涉及准3D到3D量子点的转化率由超应力和润湿层吸附原子的参与。数据分析排除了准3D QD是由于生长后的低效冷却而导致的非本征表面特征。
2008-07-18 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
Ex-situ control of fine-structure splitting and excitonic binding energies in single InAs/GaAs quantum dots
系统地研究了退火对单个InAs/GaAs量子点电子性质的影响。我们能够记录单量子点阴极射线发光光谱，并跟踪一个和相同的量子点在几个步骤的退火的演变。一个系统的减少激子精细结构分裂的报告。此外，不同激子复合物的结合能变化剧烈。结果解释的电子和空穴波函数的形状和相互位置的变化。
2006-10-17 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
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
Asymmetry in self-assembled quantum dot-molecules made of identical InAs/GaAs quantum dots
我们发现，由两个相同的，垂直堆叠，应变InAs/GaAs自组装点的双原子点分子表现出不对称的单粒子和可能粒子波函数。单粒子波函数的不对称性是由于应变的不均匀性，而多粒子波函数的不对称性是由相关诱导局域化引起的：最低的单重态$^1Σ_g$和三重态$^3Σ$表明两个电子各自位于分子内的不同点上，对于下一个单重态$^1Σ_u$，两个电子都位于同一个（底部）点上，点间间隔为$d>$ 8 nm。发现单重态-三重态分裂在点间间隔$d$ =9 nm时为$\sim 0.1$ meV，对于$d$ =4 nm时为100 meV，其数量级大于在大（50 - 100 nm）静电限制点中发现的几个meV。
2005-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Decay dynamics of neutral and charged excitonic complexes in single InAs/GaAs quantum dots
报道了26个不同的InAs/GaAs单量子点的中性和带电激子复合物（X，XX，X+和XX+）的系统时间分辨测量。的衰减时间的比率进行了讨论的激子精细结构和特定的过渡时间为每个通道所确定的过渡通道的数量。中性络合物的测量比率为1.7，偏离理论预测值2。预测的带正电的激子和双激子的衰减时间的比率为1.5，并完全匹配的测量的比率表示相同的具体过渡时间的过渡通道所涉及的。
2008-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Multi-excitons in self-assembled InAs/GaAs quantum dots: A pseudopotential, many-body approach
采用多体原子经验赝势方法预测了透镜状InAs/GaAs自组装量子点的多激子发射光谱。我们讨论了（i）直接库仑能，包括电子和空穴波函数的差异，（ii）交换库仑能和（iii）通过配置相互作用计算给出的相关能的影响。本文讨论了从$N$激子系统基态到$N-1$激子系统的发射，其中涉及到$e_0\to h_0$和$e_1\to h_1$的复合。一个比较简单的单波段，有效质量的方法。
2000-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Polarization Independent Ground State Optical Transitions in Closely Stacked InAs/GaAs Columnar Quantum Dots
本工作提出了一个分析的电子和光学性质的InAs/GaAs柱状量子点（QD）进行数百万原子紧束缚模拟。偏振相关的基态光学跃迁强度的曲线图预测，通过设计柱状QD中的QD层的数量，可以在1550 nm发射/吸收波长处实现接近零的偏振度。这些结果是有希望的设计，需要偏振不敏感的光学响应，如半导体光放大器的光学器件。
2020-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental corroboration of the Mulheran-Blackman explanation of the scale invariance in thin film growth: the case of InAs quantum dots on GaAs(001)
Mulheran和Blackman已经提供了一个简单而清晰的解释，在电影生长的早期阶段，岛屿大小分布的尺度不变性[Phil. Mag. Lett. 72，55（1995）]。他们的理论是围绕捕获区的概念，正确识别Voronoi细胞。在这里，我们通过研究在GaAs（001）衬底上形成的InAs量子点（QD）的标度不变性来实验证实他们的理论。特别是，我们发现量子点的体积分布很好地重叠的Voronoi细胞面积的相应的实验分布。实验数据和数值模拟之间的相互作用使我们能够确定量子点之间的空间相关长度。
2006-10-04 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
Control of fine-structure splitting and excitonic binding energies in selected individual InAs/GaAs quantum dots
系统地研究了退火对单个InAs/GaAs量子点电子性质的影响。单量子点阴极射线发光光谱记录跟踪的演变，同一个量子点在几个步骤的退火。观察到退火后激子精细结构分裂的大幅减少。此外，不同激子复合物的结合能变化剧烈。将计算结果与八带k.p理论和组态相互作用方法的模型计算结果进行了比较，表明电子和空穴的波函数形状和相对位置发生了变化。
2007-01-02 cond-mat.mtrl-sci
Absence of correlation between built-in electric dipole moment and quantum Stark effect in InAs/GaAs self-assembled quantum dots
我们报告显着偏离通常的二次依赖的基态带间跃迁能量上施加的电场在InAs/GaAs自组装量子点。特别是，我们表明，传统的二阶微扰理论不能正确地描述电场低于$F = 10$ kV/cm的高点的斯塔克位移。八带${\bf k}\cdot{\bf p}$计算表明，这种效果主要是由于三维应变场分布的各种点的形状和化学计量组成的急剧影响的孔基态。我们的结论得到了两个独立实验的支持。
2002-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Determination of spin polarization in InAs/GaAs self-assembled quantum dots
研究了InAs自组装量子点系综中电子的自旋极化。一个统计的自旋能级的人口的方法允许一个推断的自旋极化从测量值的附加能量。从磁电容谱数据，作者发现了一个完全极化的电子自旋系综高于10 T时，$\mathbf{B}\parallel[001]$和在2.8 K。最后，通过包括g-张量各向异性的自旋极化与磁场$\mathbf{B}$取向和强度的角度依赖性可以确定。
2008-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for excitonic polarons in InAs/GaAs quantum dots
利用强磁场下的光致发光激发光谱研究了几种自组装InAs/GaAs量子点系综的带间跃迁。在光谱中观察到定义良好的共振。在所有样品中观察到两个跃迁之间的强反交叉，这不能用纯激子模型来解释。混合激子-LO声子态之间的耦合使用Fröhlich哈密顿量计算。激子极化子的能量以及带间跃迁的振子强度被确定。当两个激子-LO声子态具有足够接近的能量，且声子占据相差一个时，预测了一个反交叉。一个很好的协议之间的计算和实验数据证明激子极化子的存在。
2006-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Tuning of polarisation sensitivity in closely-stacked trilayer InAs/GaAs quantum dots induced by overgrowth dynamics
自组装InAs量子点的电学和光学性质是设计在电信频率范围内工作的几种基于量子点的光电子器件的关键限制。我们描述了如何在垂直堆叠的多层量子点的生长过程中的应变诱导的表面动力学的精细控制允许工程师他们的自组织过程。最值得注意的是，本研究表明，沿量子点堆叠诱导的底层应变场可以调制和控制的时间依赖性的混合和隔离后发生的影响与GaAs间隔盖帽。这导致发射光的TM/TE偏振比的急剧增加，这是常规生长参数所不能达到的。我们详细的实验测量得到了对应变、电子和光学性质的数百万原子模拟的支持，对生长的QD样品进行了深入分析，使我们能够清晰地描绘出影响拟议生长动力学和随之而来的QD极化响应的原子尺度现象。
2013-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
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
Direct observation of excitonic polaron in InAs/GaAs quantum dots
用光致发光方法首次直接证实了InAs/GaAs量子点中存在激子极化子。在4.2 ~ 285 K的温度范围内，在激子基态（$s$）之下出现了一个新的峰（$s'$），在225 K时，观测到$s'$与$s$之间的反交叉能为31 meV，这只能用激子极化子的形成来解释.结果也为黄-里斯公式在处理量子点中载流子-纵向光学声子相互作用时的无效性提供了有力的证据。相反，我们提出了一个简单的两带模型，它符合实验数据相当好。文中还讨论了发现反交叉的原因。
2007-08-15 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
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
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
Eight-band calculations of strained InAs/GaAs quantum dots compared with one, four, and six-band approximations
采用八带应变相关的$\bf k\cdot p$哈密顿量计算了金字塔型InAs/GaAs量子点的电子结构.研究了应变对能带能量和导带有效质量的影响。单粒子的束缚态能量和激子的结合能计算为岛的大小的函数。八带的结果进行了比较，为一个，四个和六个波段，并从一个带近似的结果，其中m（r）是由应变的局部值确定。八带模型预测较低的基态能量和更多的激发态比其他近似。
1997-10-29 cond-mat.mes-hall 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
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
Magnetic anisotropy of singly Mn-doped InAs/GaAs quantum dots
本文报道了在纵向和垂直于光轴的磁场中，Mn单原子掺杂的InAs/GaAs量子点的显微光致发光谱。在这两种情况下，正三离子（X+）的光谱特征被发现分裂成强圆偏振分量，在垂直磁场中的效果非常令人惊讶。场致分裂归因于Mn杂质产生的中性受主复合物A0的横向塞曼分裂，而圆形光学选择规则则是由于p-d交换作为一个非常强的纵向磁场抑制量子点重空穴基态的横向场的自旋混合。自旋相互作用的理论模型，其中包括（i）的局部应变各向异性所经历的受主能级和（ii）的各向异性交换，由于偏离中心的Mn位置提供了一个非常好的协议与我们的观察。
2009-09-04 cond-mat.mtrl-sci
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
A pseudopotential study of electron-hole excitations in colloidal, free-standing InAs quantum dots
激子光谱计算独立的，表面钝化的InAs量子点使用原子赝势的单粒子状态和屏蔽库仑相互作用的两体条款。我们提出了一个分析的单粒子状态参与每个激发的角动量和布洛赫波的父母。我们发现：（i）与其他的量子点赝势研究结果一致，但与k.p计算结果相反，量子点态波函数表现出强的奇偶角动量包线函数混合（例如$s$与$p$）和大的价导耦合。(ii)虽然赝势方法产生了非常好的协议与实验的自立，胶体CdSe和InP点，并为自组装（GaAs嵌入）InAs点，在这里的预测光谱不{ \em不}符合测量（总体平均点大小）光谱。(1)我们计算的激子带隙比PL测量的要大;（2）虽然最低激子之间的间距得到了再现，但较高激子之间的间距并不很好地拟合。离散（1）可能是由表面态发射引起的。对于（2），当考虑到实验数据中的有限尺寸分布时，一致性得到改善。(iii)我们发现单粒子能隙的尺度为$R^{-1.01}$（而不是$R^{-2}$），屏蔽（未屏蔽）的电子-空穴库仑相互作用的尺度为$R^{-1.79}$（$R^{-0.7}$），而电子-空穴间的激子能隙的尺度为$R^{-0.9}$ .这些标度律不同于简单模型所预期的标度律。
1999-08-10 cond-mat.mtrl-sci
On the high accuracy lattice-parameters determination by n-beam diffraction: Theory and application to the InAs quantum dots grown over GaAs(001) substrate system
单晶中的超精确晶格参数测量原则上可以通过X射线多重衍射（XMD）实验来实现。微小的样本错位阻碍了XMD在精度是一个重要问题的研究中的系统使用。本文提出了一般失调误差修正的理论基础和方法。作为一个实际的演示，埋在GaAs（001）衬底上生长的InAs量子点的诱导应变的测定。这样的演示证实了通过它们在衬底晶格中产生的应变场来研究外延纳米结构的可能性。这项工作得到了巴西创始机构FAPESP（赠款号02/10185-3和02/10387-5）、CNPq（程序号301617/95-3和150144/03-2）和LNLS（提案号D12 A-XRD 1 2490/03）的支持。
2004-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Single-electron transport in InAs nanowire quantum dots formed by crystal phase engineering
我们报道了通过在锌铟砷（ZB）纳米线中引入纤锌矿（WZ）段对形成的量子点的电学特性。在宽的栅电压范围内观察到有规律的库仑振荡，表明WZ段为电子输运创造了显著的势垒。我们发现输运性质与量子点长度和相应的生长时间的封闭ZB段的直接相关性。的相关性是通过使用一种方法来提取长度的纳米线晶体相段直接从扫描电子显微镜图像，并从典型的纳米线的透射电子显微镜图像的支持。从实验控制填充几乎空的点与电子，库仑振荡不能再解决的点，我们估计的ZB-WZ导带偏移的下限为95毫电子伏。
2016-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hole Spin Mixing in InAs Quantum Dot Molecules
单InAs量子点中的空穴是近年来出现的一种很有前途的量子信息存储和处理系统。这些空穴通常被假设为只有重空穴的特征，并进一步假设在正交重空穴自旋投影之间没有混合（在没有横向磁场的情况下）。相同的假设已经应用于由两个堆叠的InAs量子点形成的InAs量子点分子，所述两个堆叠的InAs量子点通过两个点之间的空穴的相干隧穿耦合。我们提出了通过磁光致发光光谱在此类InAs量子点分子上获得的空穴自旋混合项存在的实验证据。我们使用Luttinger旋量模型来解释这个孔自旋混合项的物理起源：沿着堆叠方向的点的不对准打破了角对称性，并允许通过旋量的光孔分量进行混合。我们讨论了这种新的自旋混合机制可能提供新的自旋操纵的机会，是独特的洞。
2009-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
New process for high optical quality InAs quantum dots grown on patterned GaAs(001) substrates
提出一种结合紫外臭氧氧化刻蚀与激光干涉光刻的图案化工艺，用于在GaAs衬底上生长高光学质量的有序InAs量子点阵列，其性能与自发形成量子点相当。
2025-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Composition profiling InAs quantum dots and wetting layers by atom probe tomography and cross-sectional scanning tunnelling microscopy
本研究比较了横截面扫描隧道显微镜（XSTM）和原子探针层析成像（APT）。我们使用外延生长的自组装InAs量子点（QD）在GaAs作为一个示例性的材料，这两个纳米结构分析技术进行比较。我们研究了润湿层和量子点的组成，并进行定量比较的铟浓度分布测量的每种方法。我们表明，计算模型的润湿层和量子点，实验数据的基础上，是一致的分析方法。这建立了两种技术之间的联系，并显示了它们的互补行为，我们利用这一优势来突出所研究的QD材料的独特功能。
2011-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural and optical changes induced by incorporation of antimony into InAs/GaAs(001) quantum dots
本文实验证明Sb掺入InAs/GaAs量子点，导致高度增加、发射波长红移及发光强度提升一个数量级。
2025-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Polarization Response in InAs Quantum Dots: Theoretical Correlation between Composition and Electronic Properties
III-V族生长和表面条件强烈影响自组装量子点（QD）的物理结构和所得光学性质。除了设计期望的有源光波长之外，QD的偏振响应对于光通信和量子信息科学特别感兴趣。以前的理论研究的基础上，纯InAs量子点模型未能再现实验观察到的偏振特性。在这项工作中，数百万原子模拟进行了解量子点的化学组成和偏振特性之间的相关性。一个系统的QD结构参数的分析，使我们提出了一个两层的组成模型，模仿在偏析和In-Ga混合效应。这个模型，与大多数公认的组成的调查结果一致，允许准确地拟合实验PL光谱。这里提出的量子点形态参数的详细研究作为一种工具，使用生长动力学工程的应变场内部和周围的量子点结构，允许调谐的极化响应。
2012-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
