Electron resonant tunneling through InAs/GaAs quantum dots embedded in a Schottky diode with an AlAs insertion layer
采用分子束外延技术制备了自组装InAs/GaAs量子点肖特基共振隧穿二极管。由于AlAs插入势垒的存在,有效地降低了热电流,在77 K的高温下观察到了电子在正向和反向偏压条件下通过量子点的共振隧穿.量子点的基态位于GaAs基体导带之下~0.19eV处。理论计算与实验数据相符合。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Electronic states of (InGa)(AsSb)/GaAs/GaP quantum dots
对(InGa)(AsSb)/GaAs/GaP量子点的电子结构进行了详细的理论研究。该系统是独特的,因为它同时表现出直接和间接跃迁在实空间和动量空间,并在量子信息技术的应用是有吸引力的,显示出优势相比,广泛研究的(In,Ga)As/GaAs点。我们从${\bf k}\neq 0$和${\bf k}= 0$导带和${\bf k}= 0$价带的限制势的检查,通过${\bf k}$ -间接跃迁的${\bf k}\cdot{\bf p}$计算公式,直到$Γ$ -跃迁的激子结构。在整个过程中,我们比较点的GaP和GaAs衬底上获得的结果,使我们能够直接比较(In,Ga)As/GaAs量子点系统。我们还讨论了量子门的实现。
2019-09-11 cond-mat.mes-hall
Hole transport in p-type GaAs quantum dots and point contacts
p型GaAs系统的强自旋-轨道相互作用特性使其有望实现自旋电子学器件。在这里,我们报告在p型,C掺杂GaAs异质结构的扫描探针氧化光刻制造的纳米结构的输运测量。我们观察到量子点接触中的电导量子化,以及具有不同几何形状的两个量子点中的明显库仑共振。从库仑金刚石测量中提取的两个点的充电能量与点的光刻尺寸一致。在库仑金刚石测量中没有激发态表明量子点处于多能级输运状态。
2007-11-04 cond-mat.mes-hall
Single-photon emission from the natural quantum dots in the InAs/GaAs wetting layer
对InAs/GaAs浸润层中形成的量子点进行了时间分辨的显微光致发光研究。这些点是由于在润湿层中的In组成的波动。它们显示出具有低空间密度的光谱尖锐的发光线。我们确定中性激子和双激子以及trions相关的线。激子发射反聚束(二阶相关值g^2(0)=0.16)和双激子-激子发射级联证明了量子点的非经典发射,并证实了它们作为单光子源的潜力。
2011-07-20 cond-mat.mes-hall
Dynamic nuclear polarization in InGaAs/GaAs and GaAs/AlGaAs quantum dots under non-resonant ultra-low power optical excitation
实验研究了InGaAs/GaAs和GaAs/AlGaAs两种中性半导体量子点的动态核自旋极化与非共振光激发功率的关系。我们表明,最近在InP/GaInP量子点中报道的通过光学禁戒(“暗”)激子态的二级复合的核自旋泵浦机制[Phys.Rev.B83,125318(2011)]与本工作中考虑的材料系统相关。在InGaAs/GaAs点中,这种核自旋极化机制特别明显,导致在光激发功率比使基态激子饱和所需的功率小~1000倍时实现的Overhauser位移高达~80微eV。在界面GaAs/AlGaAs点中在低功率光泵浦下观察到的Overhauser位移通常较小(高达~40微eV)。此外,在GaAs/AlGaAs中,我们观察到点到点的变化,甚至符号反转的Overhauser位移,这是由于暗-亮激子混合起源于电子-空穴交换相互作用的对称性降低的点。在超低功率光抽运下的核自旋极化度与共振光抽运或高功率圆偏振光的隙上抽运等技术所获得的结果相当。通过“暗"激子的二阶复合的动态核极化可能成为单量子点应用中的有用工具,其中需要操纵核自旋环境或电子自旋。
2013-06-03 cond-mat.mes-hall
Type-II InAs/GaAsSb/GaAs quantum dots as artificial quantum dot molecules
本研究理论分析两种不同盖层结构的II型GaAsSb盖层InAs量子点,发现其空穴态类似量子点分子态,测得双空穴劈裂能,并提出增强磁场调谐劈裂能范围的方法。
2016-12-12 cond-mat.mes-hall
GaAs/GaP quantum dots: Ensemble of direct and indirect heterostructures with room temperature optical emission
我们描述了镶嵌在GaP(001)中的自组装GaAs量子点系综的光发射和载流子动力学。量子点的形成是由GaAs和GaP之间的3.6%的晶格失配在超过1.2单层的GaAs的沉积后,在Stranski-Krastanow模式驱动。所述量子点具有6至7.6x101t3/cm-2的面密度和多峰尺寸分布。发光光谱在1.7和2.1eV范围内有两个峰。与具有较小量子点的样品相比,具有较大量子点的样品具有红色发射并且显示较少的热猝灭。大量子点在室温下发光。我们将高能量发射归因于薄量子阱或小应变量子点中的间接载流子复合,而低能量红光发射归因于弛豫量子点中的直接电子-空穴复合。
2015-12-08 cond-mat.mes-hall
Optical Study of GaAs quantum dots embedded into AlGaAs nanowires
我们报告的光致发光特性的GaAs量子点嵌入到AlGaAs纳米线。时间积分和时间分辨的光致发光测量从阵列和单个量子点/纳米线的报告。的直径尺寸分布的影响是证明在光谱数据与存在的各种结晶相的AlGaAs纳米线。
2011-04-17 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of InAs quantum dots with GaAsSb strain reducing layer: Localization of holes and its effect on the optical properties
用k.p理论研究了GaAs(1-y)Sb(y)应变减小层覆盖的InAs量子点的电子结构。我们解释了以前的实验观察的光致发光发射的红移与增加y和它的蓝移与增加激发功率。对于y>0.19,II型点形成为具有位于接近点基底的GaAsSb中的孔;在点的相对侧的两个部分形成分子状状态,这是压电场的结果。我们还提出了一个实验,可以用来识别孔定位使用垂直电场。
2012-09-27 cond-mat.mes-hall
Isotropic and Anisotropic g-factor Corrections in GaAs Quantum Dots
我们实验确定各向同性和各向异性g因子修正横向GaAs单电子量子点。我们通过测量空量子点在不同强度和方向的面内磁场作用下各个自旋态的隧穿率来提取塞曼分裂。我们量化的塞曼能量,并找到一个线性依赖的磁场强度,使我们能够提取的g因子。测量的g-因子被理解为自旋-轨道相互作用引起的各向同性和各向异性校正的GaAs体g-因子。因为这意味着自旋分裂依赖于磁场方向,这些发现是有意义的自旋量子位在GaAs量子点。
2020-10-21 cond-mat.mes-hall
Anomalous quantum confined Stark effects in stacked InAs/GaAs self-assembled quantum dots
垂直堆叠和耦合的InAs/GaAs自组装量子点(SAD)的带间跃迁能量与电场之间存在强烈的非抛物线关系,这在单一SAD结构和其他类型的量子结构中是没有的.基于八带应变相关的${\bf k}\cdot{\bf p}$哈密顿量的研究表明,这种反常的量子限制斯塔克效应是由三维应变场分布引起的,这种应变场分布对堆叠SAD结构中的空穴态有很大的影响.
2001-07-03 cond-mat.mes-hall
Exciton-LO-phonon dynamics in InAs/GaAs quantum dots: Effects of zone-edge phonon damping
从理论上研究了InAs/GaAs量子点中激子-LO-声子系统在超快光激发后的动力学行为。分析了非简谐声子阻尼的影响及其与声子色散的相互作用。在吸收谱和时间演化中突出了带边衰减过程的特征,为声子非谐效应的实验研究提供了一种可能的途径。
2005-07-04 cond-mat.mes-hall
Valence band offset, strain and shape effects on confined states in self-assembled InAs/InP and InAs/GaAs quantum dots
本文系统地研究了InAs/InP和InAs/GaAs自组装量子点的单粒子和多体性质随量子点周围基质价带偏移的变化。我使用原子论,经验紧束缚的方法,并执行数值计算要求为50万原子纳米系统。我证明了量子点中的整体限制是两个关键因素的非平凡的相互作用:应变效应和价带偏移。结果表明,应变效应既决定了透镜型InAs/GaAs量子点的特殊空穴态结构,又决定了通常认为的“低应变”透镜型InAs/InP量子点的“壳”状空穴态结构。我还证明了应变导致了盘型(,,铟冲洗”)InAs/GaAs和InAs/InP量子点的空穴态的单带状行为。我展示了应变和价带偏移如何影响量子点的多体性质:激子精细结构,有效纠缠光子对产生的重要因素,以及双激子和带电激子的结合能
2013-08-29 cond-mat.mes-hall
Resonant excitation and anti-Stokes luminescence of GaAs single quantum dots
研究了生长在GaAs(411)A表面上的单个GaAs/AlGaAs量子点的显微光致发光($μ$ -PL)和激发($μ$ -PLE)谱。我们在$μ$ -PL和$μ$ -PLE光谱中都观察到了尖锐的共振线,对应于点的离散能级。当样品在其中一条共振线上激发时,不仅在Stokes侧出现共振发光线,而且在反Stokes侧也出现共振发光线。我们讨论了可能的起源的反斯托克斯发光。
2001-09-02 cond-mat.mes-hall
Dephasing Time of Two-Dimensional Holes in GaAs Open Quantum Dots
我们报告的磁输运测量的二维孔在开放的量子点,图案作为一个单一的点或点的阵列,在GaAs量子阱。对于低于500 mK的温度$T$,我们观察到的相干传输,即电导波动和弱反本地化的签名。从这些效应中,使用随机矩阵理论提取空穴退相时间$τ_ϕ$。虽然$τ_ϕ$显示出$T$依赖性,其位于$T^{-1}$和$T^{-2}$之间,类似于针对电子所报道的,但发现其值大约小一个数量级。
2006-09-26 cond-mat.mes-hall
Measurement of the spin temperature of optically cooled nuclei and GaAs hyperfine constants in GaAs/AlGaAs quantum dots
电子和核自旋的深度冷却相当于实现接近100%的偏振度,并且是固态量子信息技术中的关键要求。虽然金刚石和SiC中的单个核自旋的极化达到99%或更高,但量子点中的核的极化被限制在60-65%。理论模型将这种限制归因于相干“暗”核自旋态的形成,但缺乏实验验证,特别是由于偏振度测量的准确性差。在这里,我们测量GaAs/AlGaAs量子点的核极化与高精度使用一种新的方法,使操纵核自旋状态的射频脉冲。观察到高达80%的偏振-迄今为止量子点光学冷却的最高报道。该值仍然不受核相干效应的限制。相反,我们发现,光学冷却的核很好地描述在一个经典的自旋温度框架。我们的研究结果为量子点电子自旋量子比特的进一步发展开辟了一条道路,其中介观核自旋系综的深度冷却用于实现长量子比特相干性。此外,GaAs超精细材料常数在这里首次实验测量。
2017-01-10 cond-mat.mes-hall
Fine structure of excitons in InAs quantum dots on GaAs(110) planar layers and nanowire facets
本文研究了以Bi为表面活性剂在GaAs(110)衬底上分子束外延生长的InAs量子点的光学性质。量子点是在平面GaAs(110)衬底以及GaAs纳米线的{110}侧壁面上合成的。在10 K时,限制在这些量子点中的中性激子产生1.1和1.4 eV之间的光致发光线。磁光致发光光谱表明,对于发射1.3和1.4 eV之间的小量子点,在(110)平面内和垂直于(110)平面的电子-空穴相干长度分别为5和2 nm的量级。量子点的光致发光是线性偏振的,并且观察到结合和反结合双激子,我们将这两个发现与(110)平面中的应变相关联。这种应变导致压电场和重空穴态与轻空穴态之间的强混合,并且提供了调谐激子光致发光的线性偏振度以及双激子的结合能的符号的可能性。
2017-04-27 cond-mat.mes-hall
Theory of electrons, holes and excitons in GaAs polytype quantum dots
单带和多带(Burt-Foreman)k.p哈密顿GaAs晶体相量子点的发展和使用正在进行的实验活动,如量子限制,自发极化,价带混合和激子库仑相互作用的作用进行评估。自发极化被发现是一个占主导地位的条款。再加上网点厚度的控制[Vainorious Nano Lett. 15,2652(2015)],其实现宽激子波长和寿命可调谐性。对于小直径点预测了几种新的现象[Loitsch等人,Adv. Mater. 27,2195(2015)],包括非重空穴基态、强空穴自旋混合物和II型到I型激子跃迁,其可用于提高GaAs多型体的吸收强度并降低其辐射寿命。
2015-12-11 cond-mat.mes-hall
Fermi edge singularities in transport through lateral GaAs quantum dots
我们测量隧道电流通过静电定义的量子点在GaAs/AlGaAs异质结连接到两个引线。对于某些隧道势垒配置和高样品偏置,我们发现一个明显的共振与费米边缘奇点。当量子点的电化学电势与较少耦合到量子点的铅的费米能级对准时,出现这种多体散射效应。通过改变相对隧穿势垒强度,我们能够调整局域电子与费米海的相互作用。
2017-02-03 cond-mat.mes-hall
Electric-field Manipulation of the Lande' g Tensor of Holes in In0.5Ga0.5As/GaAs Self-assembled Quantum Dots
采用多带实空间量子函数理论计算了电场对In 0.5Ga 0.5As/GaAs自组装量子点自旋旋进的影响. Lande' g张量对电场的依赖性应该允许高频g张量调制共振,以及直接的、非共振的电场控制空穴自旋。由于空穴g张量分量对电场具有很强的二次依赖性,在空穴的g张量调制共振中也发现了亚谐共振。
2010-11-23 cond-mat.mes-hall
High-temperature droplet epitaxy of symmetric GaAs/AlGaAs quantum dots
我们介绍了一种高温液滴外延过程,基于对GaAs(111)A表面上纳米级液滴Ga的砷化动力学的控制。使用高温进行液滴外延量子点的自组装解决了与液滴外延制造过程中引入的材料缺陷相关的主要问题,这些问题限制了其用于量子光子学应用的单个和纠缠光子源。我们确定了参数空间中的区域,该区域允许量子点以所需的发射波长和高度对称的形状自组装,同时保持高的光学质量。在液滴砷化过程中的生长参数的作用进行了讨论和建模。
2019-08-07 cond-mat.mes-hall
Spectral broadening in self-assembled GaAs quantum dots with narrow size distribution
对发射体系综的光谱展宽的控制,主要归因于尺寸和形状色散以及均匀展宽机制,对于量子点的几种应用是至关重要的。我们提出了一种方便的自组装方法来提供无应变GaAs量子点的尺寸分布低于15%,由于在Ga液滴的初步形成过程中的生长参数的控制。这导致在14 K下的19 meV的系综光致发光线宽。窄的发射带和促进点-点耦合的润湿层的情况下,使我们能够去卷积的声子展宽的贡献在合奏光致发光和研究它在很宽的温度范围内。
2019-03-24 cond-mat.mes-hall
Impact of heavy hole-light hole coupling on optical selection rules in GaAs quantum dots
我们报道了液滴外延生长的GaAs量子点中强的重空穴-光混合。利用中性和带电激子发射作为监测,我们观察到在这种无应变系统中量子点对称性降低的直接后果。通过拟合的极性图的发射与简单的解析表达式从k $\cdot$ p理论,我们能够提取的混合所产生的重轻空穴耦合由于几何不对称的量子点。
2010-06-02 cond-mat.mes-hall
Carrier Dynamics in Submonolayer InGaAs/GaAs Quantum Dots
利用显微光致发光(MPL)、选择性激发光致发光(SEPL)和时间分辨光致发光(TRPL)研究了亚单层InGaAs/GaAs量子点(QDs)的载流子动力学。MPL和SEPL显示出局域态和离域态的共存,以及不同的局域声子模。TRPL结果表明,具有较高发射能量的量子点具有较短的复合寿命和较长的捕获时间。这表明最小的SML量子点是由完全垂直相关的2D InAs岛形成的,具有最高的In含量和最低的发射能量,而稍微偏离完全垂直相关性会产生较大的量子点,具有较低的In含量和较高的发射能量。
2006-02-08 cond-mat.mes-hall
Fabrication of undoped AlGaAs/GaAs electron quantum dots
我们制作了一个基于AlGaAs/GaAs异质结构的量子点单电子晶体管,没有任何调制掺杂。从电子学角度来看,我们的器件非常稳定,具有清晰的库仑阻塞振荡,并且当器件被设置为库仑阻塞峰值的中点并保持在恒定的栅极偏置时,电导漂移最小。偏置光谱测量显示典型的库仑“钻石”没有任何显着的电荷波动噪声。我们还观察到激发态输运在我们的设备。
2011-06-29 cond-mat.mes-hall
Effect of second order piezoelectricity on excitonic structure of stress-tuned InGaAs/GaAs quantum dots
研究了非线性压电效应和In分布对集成在压电驱动器上的应力可调InGaAs/GaAs量子点的激子能量、电子-空穴电偶极矩和精细结构分裂的影响。特别是,我们详细调查的贡献的各种元素的扩展的电极化在外部引起的弹性应变后两个重要的量子点属性。基于一阶和二阶压电效应的比较,我们提供了一个简单的关系来估计所施加的各向异性应力对量子点偶极矩的影响,量子点显着晶格失配的主机晶体。
2018-10-10 cond-mat.mes-hall
Stimulated Raman spin coherence and spin-flip induced hole burning in charged GaAs quantum dots
相干非简并差分透射光谱中的高分辨率光谱烧孔(SHB)揭示了带负电荷量子点系综中的自旋-三振子动力学。在Voigt几何中,受激拉曼自旋相干在三子光谱空穴的顶部产生斯托克斯和反斯托克斯边带。在零失谐处的一个非常窄的尖峰的突出特征来自自旋布居脉动动力学。这些SHB功能确认相干电子自旋动力学在带电点,和线宽揭示自旋光谱扩散过程。
2008-03-12 cond-mat.mes-hall
Electron and nuclear spin properties of the nanohole-filled GaAs/AlGaAs quantum dots
通过原位液滴蚀刻和纳米孔填充生长的GaAs/AlGaAs量子点提供了偏振纠缠和自旋光子界面所需的强电荷限制、光学效率和空间对称性的组合。在这里,我们研究这样的点的自旋特性。我们发现几乎为零的电子$g$ -因子($g_e<0.05$),提供了一个电驱动的自旋控制方案的路线。核自旋环境的光学操纵证明与核自旋极化达到$60\%$实现。NMR光谱揭示了两种类型的量子点的结构,并产生了小幅度的残余应变$ε_b<0.02\%$,这仍然导致超过1000 s的长核自旋寿命。核自旋环境的稳定性对于量子信息处理中的应用是有利的。
2015-07-23 cond-mat.mes-hall
High-field magneto-excitons in unstrained GaAs/AlGaAs quantum dots
从理论和实验上研究了无应变GaAs/AlGaAs量子点中激子态的磁场依赖性。研究了在不同取向的磁场中基态和激发态的抗磁位移。在理论研究中,我们在单带有效质量近似下进行了计算,包括能带非抛物性、全实验三维点形和电子-空穴库仑相互作用。这些计算结果进行了比较与实验结果的地面和激发态的字段高达50特斯拉。理论与实验结果吻合较好。
2006-05-09 cond-mat.mes-hall
Exciton dynamics in GaAs/(Al,Ga)As core-shell nanowires with shell quantum dots
利用连续波和时间分辨光致发光光谱和光致发光激发光谱研究了GaAs/(Al,Ga)As核壳纳米线中激子的动力学行为。纳米线壳层中Al的强烈偏析导致了富Ga夹杂物的形成。在10 K下,观察到与这些壳量子点相关的强发光。壳层量子点中激子的平均辐射寿命为1.7ns。我们发现激子可以隧穿到邻近的壳层量子点和非辐射点缺陷。我们调查的动态变化的载流子在壳随着温度的升高,特别强调的载体从壳的纳米线的核心转移。最后,我们讨论了载体本地化的基础研究和光电应用的基础上的核-壳III-As纳米线的(Al,Ga)As壳的影响。
2016-08-04 cond-mat.mes-hall
Tuning the electrically evaluated electron Lande g factor in GaAs quantum dots and quantum wells of different well widths
本文研究了不同阱宽GaAs量子阱结构量子点中电子的Lande g因子。我们首先通过电子自旋共振的电阻检测来确定量子阱的朗德电子g因子,并将其与通过磁输运分析确定的增强电子g因子进行比较。接下来,我们使用这些量子阱形成横向限定的量子点,并从量子点内的共隧穿和近藤效应的分析中提取电子g因子。我们的结论是,朗德电子g因子的量子点主要是由电子g因子的量子阱表明,阱宽是一个理想的设计参数的g因子工程量子点。
2014-12-19 cond-mat.mes-hall
Charge tuning in [111] grown GaAs droplet quantum dots
我们在GaAs(111)A衬底上用液滴外延法生长了无应变GaAs/AlGaAs量子点(QDs),研究了量子点的电荷调谐。偏置电压的施加允许QD从$-3|e|$到$+2|e|$的受控充电。在T=4K的显微光致发光实验中记录了量子点发射能量和激子精细结构的变化。我们发现除了类s-壳层基态外,还存在激发价态和导电态。我们记录了第二系列的发射线约25 meV以上的带电激子发射来自激发带电激子。对于这些激发带间跃迁的负的大幅度抗磁位移是揭示在纵向磁场。
2014-07-24 cond-mat.mes-hall
Effect of detuning on the phonon induced dephasing of optically driven InGaAs/GaAs quantum dots
最近,纵向声学声子已被确定为拉比旋转测量单个InAs/GaAs量子点的基态激子的强度阻尼的主要来源。本文报道了在失谐激光脉冲作用下的强度阻尼Rabi转动实验,其结果对利用失谐激光脉冲对激子和自旋进行相干光控制具有指导意义。
2011-06-01 cond-mat.mes-hall
Reconstruction of nuclear quadrupole interaction in (In,Ga)As/GaAs quantum dots observed by transmission electron microscopy
通过高分辨率透射电子显微镜对退火的(In,Ga)As/GaAs量子点进行了微观研究。从显微图像中提取了(In,Ga)As合金的Cauchy-Green应变张量分量分布和化学成分。图像处理允许在各个原子柱处重建应变诱导的电场梯度,从而提取核四极相互作用的幅度和不对称参数。核磁共振吸收光谱分析的电场梯度和静态磁场的平行和横向相互取向。
2015-08-31 cond-mat.mes-hall
Independent dynamic acousto-mechanical and electrostatic control of individual quantum dots in a LiNbO$_{3}$-GaAs hybrid
我们演示了单量子点发射线的调谐由射频表面声波的动态声场和静态电场的联合作用。这两个调谐参数都是在LiNbO $_{3}$ -GaAs混合器件中全电设置的。在强压电LiNbO $_{3}$上直接激发声表面波,并在其上外延转移了含有单层量子点的GaAs基p-i-n光电二极管。我们演示了动态光谱调谐带宽超过3毫电子伏的单量子点发射线由于变形势耦合。动态频谱振荡的中心能量可以通过设置施加到二极管的偏置电压来独立编程。
2014-12-16 cond-mat.mes-hall
Hyperfine-mediated transitions between a Zeeman split doublet in GaAs quantum dots: The role of the internal field
研究了GaAs量子点中最低轨道能级塞曼分裂自旋态之间的超精细介导跃迁速率。我们把超精细哈密顿量分成两部分,一部分是轨道态的对角部分,另一部分是不同轨道的混合部分。对角线部分产生有效(内部)磁场,除了外部磁场之外,该磁场还确定塞曼分裂。量子点中的自旋翻转跃迁是由伴随着声子发射的轨道混合部分引起的。我们评估的速率为不同的制度,所施加的磁场和温度。当外加磁场足够低时,我们得到的速率大于自旋轨道相关速率。
2002-02-14 cond-mat.mes-hall
Highly indistinguishable single photons from incoherently and coherently excited GaAs quantum dots
半导体量子点正朝着光子量子技术的苛刻要求汇聚。在不同的系统中,尺寸超过自由激子玻尔半径的量子点由于其高振子强度而具有吸引力。虽然这个属性已经收到了很多关注的上下文中的腔量子电动力学,鲜为人知的是这样的点连续发射的单光子的不可压缩性的程度和适当的激发方案,以实现高不可压缩性。一个突出的例子是通过局部液滴蚀刻获得的GaAs量子点,其最近优于其他系统作为纠缠光子对的触发源。在这些点上,我们比较了不同的单光子激发机制,我们发现(i)一个“声子瓶颈”和通过激发态的常规激发和(ii)光子不可逆性差90%以上的严格共振和非相干声学和光学声子辅助激发。在这些激发方案中,光学声子辅助激发能够实现直接的激光抑制,而不会对源亮度以及高光子不可逆性造成损害。
2019-02-04 cond-mat.mes-hall
Zinc-blende and wurtzite GaAs quantum dots in nanowires studied using hydrostatic pressure
本文报道了在单根GaAs/AlGaAs核壳纳米线中自组装的Zn掺杂(ZB)和纤锌矿(WZ)两种晶相GaAs量子点。通过测量光致发光和时间分辨光致发光谱研究了两种量子点在静水压作用下的光跃迁和单光子特性。结果表明,ZB量子点具有直接带隙跃迁、短的复合寿命(~1 ns)和较高的压力系数(75-100 meV/GPa)。相反,由于量子限制效应,WZ量子点经历了直接到赝直接的带隙转变,具有显著的长激子寿命(4.5-74.5 ns)和小的压力系数(28-53 meV/GPa)。这些基本的物理性质进行进一步检查,通过执行国家的最先进的原子赝势计算。
2015-07-23 cond-mat.mes-hall
Size dependent line broadening in the emission spectra of single GaAs quantum dots: Impact of surface charges on spectral diffusion
利用液滴外延,我们系统地控制了自组装GaAs量子点的高度超过一个数量级。单量子点的光致发光谱显示了光谱线宽对量子点高度的强烈依赖性。高约30 nm的高点显示出平均宽度高达约5 meV的宽光谱峰,但高约2 nm的浅点显示出分辨率受限的谱线(<120微eV)。测得的线宽的高度依赖性是在良好的协议与斯塔克系数计算的实验形状变化。我们把波动电场的微观来源归结为真空-半导体界面上表面电荷的随机运动。我们的研究结果为实现锁频光子源提供了指导,锁频光子源将作为长距离量子密钥分发的关键器件。
2015-06-16 cond-mat.mes-hall
Resonance fluorescence from an atomic-quantum-memory compatible single photon source based on GaAs droplet quantum dots
与量子存储器兼容的单光子源是量子网络的重要组成部分。在这篇文章中,我们显示了通过液滴外延生长的隔离GaAs/Al $_{0.25}$ Ga $_{0.75}$ As量子点的光学研究,其发射与Rb-87-D $_2$线(780 nm)共振的单光子。在连续波共振激发条件下,我们观察到明亮,干净,窄带共振荧光发射从这样的液滴量子点。此外,二阶相关测量清楚地表明,单光子发射从这个共振驱动的过渡。类似量子点的光谱分辨共振荧光产生窄至660 MHz($ 2.7~μeV $)的线宽,其对应于0.482 ns的相干时间。所观察到的线宽是迄今为止报道的最小的应变自由GaAs量子点通过液滴法生长。我们相信,这种单光子源可以在光量子网络中的应用的主要候选人。
2018-06-27 cond-mat.mes-hall
Interplay between emission wavelength and s-p splitting in MOCVD-grown InGaAs/GaAs quantum dots emitting above 1.3 μm
利用光致发光激发光谱技术对应变工程InGaAs/GaAs单量子点的电子结构进行了实验研究。观察到的共振可以归因于单个量子点的p壳层态。所确定的s-壳层和p-壳层之间的能量差示出了对发射能量的逆依赖性。的实验数据进行了比较与限制状态的计算结果,其中的影响的大小和组成的调查结构内的8带$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$模型进行了模拟。在此基础上,实验观察主要归因于单个量子点内铟含量的变化,指示工程设计和选择所需量子点的方式,其电子结构最适合于给定的纳米光子应用。
2020-01-17 cond-mat.mes-hall
Wetting layer evolution and its temperature dependence during self assembly of InAs/GaAs quantum dots
利用反射差谱(RDS)研究了InAs/GaAs(001)量子点(QD)系统的润湿层(WL)演化及其温度依赖性,并采用速率方程模型进行了分析。WL厚度在相对较低的生长温度下表现出单调增加,但在较高的温度下先增加,然后减少,这是从热力学的理解意想不到的。通过采用速率方程模型,量子点生长的温度依赖性被指定为不同的WL演变的起源。并对铟的解吸作了简要的讨论。这些结果暗示了量子点自组装的动力学方面。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall
Ultra-shallow quantum dots in an undoped GaAs/AlGaAs 2D electron gas
我们报道了在分子束外延生长的未掺杂GaAs/AlGaAs异质结中,在表面以下仅30 nm的非常浅的二维电子气上制备的量子点。由于不存在掺杂剂,相对于具有类似深度的掺杂异质结构,观察到迁移率(在2 E11/cm ^2处)的一个数量级以上的改善。这些未掺杂的晶片可以很容易地被门控与表面金属栅极图案化的电子束光刻,如这里所示,从单级传输通过量子点显示大的充电能量(高达1.75毫电子伏)和激发态能量(高达0.5毫电子伏)。
2013-03-16 cond-mat.mes-hall
Type II InAs/GaAsSb Quantum Dots: Highly Tunable Exciton Geometry and Topology
本文研究了具有II型能带取向的InAs/GaAsSb量子阱结构的p-i-n二极管中电子和空穴波函数几何和拓扑的外部控制。我们发现高度可调激子偶极矩和很大程度上去耦激子复合和电离动力学。我们还预测了一个偏置制度,其中空穴波函数拓扑结构连续变化,从量子点样的量子环作为外部偏压的函数。所有这些性质在先进的电光应用和基本自旋轨道现象的研究中具有巨大的潜力。
2015-11-13 cond-mat.mes-hall
Model of coherent optical spin manipulation through hot trion states in p-doped InAs/GaAs quantum dots
提出了一种新的基于麦克斯韦赝自旋方程的广义群论方法来解释最近观察到的p型掺杂量子点系综在共振圆极化激发到热三价质子态下的激发态发射中增强的圆二色性,本文称为“自旋过滤效应”。该理论与极化时间分辨光致发光实验非常吻合,产生了很大程度上未知的壳层间和壳层内自旋弛豫时间尺度。这种方法允许预测控制自旋动力学的最佳脉冲参数,这将使开发的效果在全光自旋为基础的量子技术。
2013-01-29 cond-mat.mes-hall
Electrically-Pumped Wavelength-Tunable GaAs Quantum Dots Interfaced with Rubidium Atoms
我们展示了第一个波长可调谐的电泵浦非经典光源,可以发射波长与87Rb原子的D2跃迁共振的光子。该器件是通过将一种新颖的GaAs单量子点发光二极管(LED)集成到压电致动器上来制造的。通过将发射的光子送入一个75 mm长的含有温暖的87 Rb原子蒸气的细胞中,我们观察到时间延迟高达3.4 ns的慢光。鉴于87Rb原子蒸气作为量子存储器的可能性,这项工作朝着实现未来量子网络的混合量子系统迈出了重要一步。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall
GaAs quantum dots under quasi-uniaxial stress: experiment and theory
本文研究了准单轴应力下GaAs/AlGaAs量子点中激子的光学性质,结合实验参数与八带k·p及组态相互作用方法计算激子发射能等性质,定量重现实验结果并验证了计算工具的有效性。
2023-05-10 cond-mat.mes-hall
Stimulated and spontaneous optical generation of electron spin coherence in charged GaAs quantum dots
报道了通过中间带电激子(trion)态相干光激发带电GaAs量子点的基态电子自旋极化。相干光场用于产生和检测带电量子点的自旋基态之间的拉曼自旋相干性。测量的自旋退相干时间,这可能是有限的自旋系综的性质,在零场接近10纳秒。我们还表明,量子拍频中的拉曼自旋相干性不仅是由通常的受激拉曼相互作用引起的,而且也是由两个激发态同时自发辐射衰减到两个自旋态的相干组合引起的。
2005-06-10 cond-mat.mes-hall
Magneto-spectroscopy of excited states in charge-tunable GaAs/AlGaAs [111] quantum dots
本文对液滴外延生长的无应变(111)GaAs/AlGaAs量子点中的高电荷态和激发态电子空穴复合物进行了实验和理论研究。我们解决的复合物与一个电荷载流子驻留在激发态,即“热”的trions X $^{-*}$和X $^{+*}$,和双负电荷激子X $^{2-}$。我们的磁光致发光实验在法拉第几何形状的单个量子点上进行,揭示了每个激发的电子-空穴复合物的特征发射模式,这与在(001)生长的量子点中观察到的光致发光光谱非常不同。我们提出了一个详细的理论的精细结构和磁光致发光光谱的X $^{-*}$,X $^{+*}$和X $^{2-}$复合物,受电子-空穴库仑交换相互作用和重空穴混合,这些量子点的特征与三角对称之间的相互作用。磁光致发光的实验和理论之间的比较允许精确的电荷状态识别,以及提取的电子-空穴交换相互作用常数和$g$ -因子的电荷载流子占据激发态。
2015-11-25 cond-mat.mes-hall
Charge state control in single InAs/GaAs quantum dots by external electric and magnetic fields
本文报道了在4.2 K下施加电场和/或磁场对单个自组装InAs/GaAs量子点电荷态控制的光致发光谱研究。通过控制载流子隧穿,在-0.5 V到0.5 V的偏压范围内观察到中性和带电激子复合物。随着泵浦功率的增加,高度带负电的激子发射变得更强,这是由于电子具有比空穴更小的有效质量并且更容易被量子点捕获的事实。沿样品生长轴施加磁场对带负电荷激子的积分光致发光强度有显著影响。这一观察结果是解释了由所施加的磁场,这增加了非共振激发的电子被捕获的润湿层界面处的局部电位的概率,并导致在量子点中分布的电子较少的电子所引起的电子漂移速度的减少。磁场对空穴漂移速度也有影响,但影响要小得多。
2014-07-30 cond-mat.mes-hall
Spin-flip transitions between Zeeman sublevels in semiconductor quantum dots
我们研究了GaAs电子量子点中塞曼子能级间的自旋翻转跃迁。几种不同的机制,起源于自旋轨道耦合被证明是负责这样的过程。结果表明,局域在量子点中的电子的自旋晶格弛豫比自由电子的自旋晶格弛豫要小得多。由于其他几种机制的自旋翻转率无关的自旋轨道相互作用的估计。
2001-07-02 cond-mat.mes-hall
The Coulomb-interaction-induced breaking of the Aufbau principle for hole charging of InGaAs/GaAs quantum dots
D。Alberter等人,[Phys. Rev. Lett. 94,026808]在量子点的空穴充电谱中,当结果在S/P/D壳层系统的上下文中解释时-对于电子是典型的。我们报道了一个粒子间相互作用引起的Aufbau原理违反的例子,即使它被应用于单粒子Kohn-Luttinger本征态。本文研究了InGaAs/GaAs自组装圆柱形量子点中多个空穴的k-dot-p/组态相互作用。本征能量和本征向量的6个孔基态-以及相应的一个孔轨道职业-和讨论的背景下的Aufbau原则。PACS编号:73.21.La、81.07.Ta、71.70.Gm
2016-02-26 cond-mat.mes-hall
Enhanced photon-extraction efficiency from InGaAs/GaAs quantum dots in deterministic photonic structures at 1.3 μm fabricated by in-situ electron-beam lithography
非经典光源开发的主要挑战仍然是它们的亮度,这限制了数据传输和处理速率以及在电信范围内操作的实际设备的实现。为了克服这个问题,我们建议利用通用和灵活的原位电子束光刻,并在此,我们展示了一个成功的技术转移到电信波长。作为一个例子,我们制造和表征特别设计的光子结构与应变工程单个InGaAs/GaAs量子点,确定性地集成到盘形台面。利用这种方法,在1.3 μm波长范围内,实验获得了(10 ${\pm}$ 2)%的自由空间(数值孔径为0.4)提取效率,与有限元计算结果一致。
2018-05-02 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of site-controlled (111)-oriented zinc-blende InGaAs/GaAs quantum dots calculated using a symmetry adapted $\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$ Hamiltonian
在本工作中,我们提出并评估了一个(111)旋转的八带$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$哈密顿量的锌铟镓晶格的位置控制的InGaAs/GaAs量子点沿[111]方向生长的电子性质进行研究。我们推导出包含应变和压电势的旋转哈密顿量。结合我们以前制定的(111)取向的连续弹性模型,我们采用这种方法来研究一个现实的网站控制(111)生长的InGaAs量子点的电子特性。我们将这些研究与单带有效质量和八带$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$模型的评估相结合,以研究这些模型描述(111)生长的锌量子点的电子性质的能力。此外,在这样的系统中的极化电位的二阶压电贡献的影响进行了研究。与使用常规(001)取向模型进行的计算相比,现在可以以显著降低的计算成本来实现对在(111)取向表面上生长的纳米结构的电子结构的描述。
2013-11-11 cond-mat.mes-hall