Self-Assembled InAs Quantum Dots on Patterned InP Substrates
在（001）InP上生长的自组装InAs量子点的尺寸分布是通过选择性区域/化学束外延来控制的。随着图案化区域的尺寸从1000 nm减小到50 nm或更小，扫描电子显微镜显示量子点之间的空间相关性逐渐增加，这导致尺寸低于200 nm的有序阵列的形成。
2000-12-22 cond-mat.mes-hall
Selective-area chemical beam epitaxy of in-plane InAs one-dimensional channels grown on InP(001), InP(111)B, and InP(110) surfaces
我们报道了选择区域化学束外延生长InAs平面一维沟道的方法，该方法使用图案化的SiO $_{2}$涂覆的InP（001）、InP（111）B和InP（110）衬底，以建立拓扑超导网络的可扩展平台。顶视图扫描电子显微照片显示出良好的表面选择性和依赖性的主要小平面上的衬底取向和脊方向，和主要小平面的表面能的比率进行了估计。详细的结构特性和缺陷的InAs纳米线（NW）的特征在于通过透射电子显微镜分析的横截面垂直于NW脊方向和沿NW脊方向。利用霍尔棒、场效应迁移率器件、量子点和Aharonov-Bohm环器件研究了InAs纳米线的电输运特性，反映了选择性生长InAs系统中强的自旋-轨道相互作用和相位相干输运特性。本研究表明，选择性区域化学束外延是一种可扩展的方法来实现具有优异的表面选择性的半导体1-D沟道网络，这种材料系统是适合于量子输运研究。
2019-03-14 cond-mat.mes-hall
Clean quantum point contacts in an InAs quantum well grown on a lattice-mismatched InP substrate
强的自旋-轨道耦合、大的$g$因子和小的有效质量使得InAs成为诱导拓扑超导性的有吸引力的材料平台。导带中的表面费米能级钉扎使得能够实现高度透明的欧姆接触而无需过度掺杂。研究了深阱InAs二维电子气中的静电量子点接触。尽管InAs量子阱和InP衬底之间的晶格失配为3.3%，但我们报告了在零磁场下具有多达8个明显的量化电导平台的清洁QPC。源漏直流偏置光谱揭示了一个谐波约束电位与近$5$ meV的子带间距。我们发现一个多体交换相互作用增强的平面外的$g$因子$|g_{\perp}^*| = 27 \pm 1$，而平面内的$g$因子是各向同性的$|g^*_{x}| = |g^*_{y}| = 12 \pm 2$，接近的散装值InAs。
2022-05-14 cond-mat.mes-hall
Microwave-Assisted Tunneling in Hard-Wall InAs/InP Nanowire Quantum Dots
随着电子电路的缩小，基于半导体量子点的组件与未来技术的相关性越来越大。它们在外部刺激下的反应本质上取决于它们的量子特性。在这里，我们调查的单电子隧穿在硬壁InAs/InP纳米线在非共振微波驱动的存在下。我们的异质结构纳米线包括InAs量子点（QD），并表现出不同的隧道电流制度。特别是，对于源极-漏极偏置高达几mV的库仑金刚石扩散，随着对比度的增加，作为微波功率的函数，并呈现多个电流极性反转。这种行为可以建模的微波场引起的电压波动，并提出了依赖于离散的能级，有助于隧穿过程的相互作用的功能。
2019-12-20 cond-mat.mes-hall
Highly symmetric and tunable tunnel couplings in InAs/InP nanowire heterostructure quantum dots
我们提出了一个全面的电气特性的InAs/InP纳米线异质结构，包括两个InP势垒形成一个量子点（QD），两个相邻的铅段（LS）和两个金属接触，并演示了如何提取有价值的量子点的定量信息。量子点在很大的栅极电压范围内表现出非常规则的库仑阻塞（CB）共振。通过分析的共振线的形状，我们映射的隧道耦合从几个到多个电子制度的演变，从600 $μ$ eV的电可调隧道耦合<1 $μ$ eV to >，和从温度的过渡到寿命加宽制度。InP段形成具有几乎完全对称的隧道耦合和~350 meV的势垒高度的隧道势垒。所有这些发现都可以基于确定性的材料组成和几何形状来详细理解。我们的研究结果表明，集成的InAs/InP量子点提供了一个很有前途的平台，在InAs纳米线的电子隧穿光谱，它可以很容易地接触到各种超导材料，以调查在接近NW区域的子带隙状态，或被用来表征热电纳米器件的量子制度。
2019-09-17 cond-mat.mes-hall
Atomistic theory of electronic and optical properties of InAsP/InP nanowire quantum dots
我们在这里提出了一个原子理论的电子和光学性质的六角InP量子点的InP纳米线在纤锌矿相。这些自组装量子点的独特之处在于它们的高度、形状和直径是众所周知的。使用结合价力场，紧束缚，和组态相互作用的方法，我们进行原子计算的单粒子状态和激子，双激子和三电子复合物以及发射光谱作为量子点的高度，直径和作为与P浓度的函数。用从头算方法计算了纤锌矿晶相InAs和InP的原子紧束缚参数，并通过经验带隙进行了修正.低能电子和空穴态形成类似于抛物或圆柱量子限制的电子壳层，仅受六边形对称性和As涨落的微弱影响。激子，trions和双激子的发射线的相对排列同意的InAs/InP点的锌相的双激子和正trions只有弱结合。As原子的随机分布导致了单粒子态和谱线的点到点的几个meV的波动。由于六角InAsP纳米线量子点的高度对称性，发现激子精细结构分裂很小，与实验一致，大约为几个$μ$ eV，具有显著的随机波动。
2019-10-18 cond-mat.mes-hall
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
Excitons in coupled InAs/InP self-assembled quantum wires
在单带有效质量近似下研究了InAs/InP耦合自组装量子线中的光跃迁，并考虑了应变效应。研究了垂直耦合和水平耦合量子线，计算了量子线的基态、激发态和光致发光峰的能量。在可能的情况下，我们与现有的光致发光数据进行比较，从中可以确定量子线的高度。发现垂直耦合线的激发态能量的反交叉表明激子波函数的对称性发生了变化。这种交叉是两种不同耦合机制的标志。
2007-02-08 cond-mat.mes-hall
Electrical control of a laterally ordered InAs/InP quantum dash array
我们从自组装半导体量子线的平面阵列出发，制作了一个紧密排列的量子线阵列。该阵列是嵌入在一个金属纳米间隙，我们调查作为一个横向电场的函数的微观光致发光。我们证明，净电荷和发射能量的个人量子破折号可以修改外部的自组装过程的尺寸不均匀性的性能限制。
2009-11-16 cond-mat.mes-hall
Carrier thermal escape in families of InAs/InP self-assembled quantum dots
我们研究了InAs/InP（001）自组装量子点的多峰光致发光的热猝灭。在10 ~ 300 K温度范围内，研究了两种样品的光致发光谱随温度的变化规律。我们开发了一个耦合的速率方程模型，其中包括载流子的热逃逸从量子点的润湿层和InP矩阵的效果，其次是运输，夺回或非辐射复合。我们的模型再现了每个家庭的量子点与一组参数的发射的温度依赖性。我们发现量子点中载流子的主要逃逸机制是通过热发射到润湿层。这个过程的活化能被发现是接近一半的能量之间的差异，一个给定的家庭的量子点和润湿层的光致发光激发实验测量。这表明电子和空穴作为相关对离开InAs量子点。
2009-10-02 cond-mat.mes-hall
Optical characteristics of single wavelength-tunable InAs/InGaAsP/InP(100) quantum dots emitting at 1.55 um
研究了用金属有机物气相外延生长在InP（100）衬底上的InGaAsP衬底上的单个InAs量子点的发光特性。低温显微光致发光光谱显示从单个量子点发射约1550 nm的特征激子-双激子行为，和一个双激子反结合能超过2毫电子伏。温度相关的测量揭示了可忽略的光学声子诱导的激子线的加宽高达50 K，和从激子状态的发射明显持续高于70 K。此外，我们发现没有可测量的极化精细结构分裂的激子状态的实验精度。这些结果对于基于光纤的量子信息和密码系统的可控光子源的发展是令人鼓舞的。
2006-03-31 cond-mat.mes-hall
Heat flow in InAs/InP heterostructure nanowires
电子和声子之间的热传递在未来基于纳米线的器件的热管理中起着关键作用，但只有少数实验测量纳米线中的电子-声子（e-ph）耦合。在这里，我们结合实验温度测量的InAs/InP异质结构纳米线系统与有限元建模（FEM），以提取信息的热流介导的E-PH耦合。我们发现，在我们的系统中的电子和声子的温度是高度耦合的，即使在温度低至2 K。此外，我们发现的证据表明，通常的幂律温度依赖的电子-声子耦合可能无法正确地描述耦合在纳米线，并表明这一结果是一致的，与以前的研究类似的一维电子系统。我们还比较了所观察到的E-PH耦合的强度的理论分析的E-PH相互作用在InAs纳米线，这预测了一个显着较弱的耦合强度比实验观察到的。
2012-09-22 cond-mat.mes-hall
Optical and electronic properties of low-density InAs/InP quantum dot-like structures devoted to single-photon emitters at telecom wavelengths
由于InAs/InP量子点的能带结构和光学性质，它们在石英光纤的第三通信窗口产生单光子以及在量子通信网络中的应用方面具有广阔的前景。然而，获得必要的低面内密度的发射器仍然是一个挑战。这样的结构也仍然较少探索比他们的InAs/GaAs对应物的光学性质的限制载流子。在这里，我们报告的生长通过金属有机气相外延和低密度InAs/InP量子点状结构的调查，发射范围为1.2-1.7 $μ$ m，其中包括S，C，和L带的第三个光学窗口。我们观察到多个光致发光（PL）峰起源于小整数材料单层的高度的平面量子点。温度依赖性PL揭示了量子点的家庭之间的载流子的重新分配。通过时间分辨的PL，我们得到的辐射寿命几乎独立于发射能量的InAs/InP量子点，我们归因于强烈的高度依赖的电子-空穴相关性在以前的报告相反。此外，我们观察到中性和带电激子发射空间隔离的发射器。使用8带k ${\cdot}$ p模型和组态相互作用方法，我们成功地再现了发射线的能量，激子寿命的色散，载流子激活能，以及双激子结合能，这使得详细和全面的分析基础物理。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall
Coulomb Blockade from the Shell of an InP-InAs Core-Shell Nanowire with a Triangular Cross Section
我们报道了InP-InAs核-壳纳米线的生长，并在整个纳米线长度上证明了单量子结构的形成，该结构显示了库仑阻塞效应。核-壳纳米线通过金属有机物气相外延通过选择性区域生长技术生长。所生长的核壳纳米线是纤锌矿晶体。InP核具有六边形截面，而InAs壳优先生长在特定的{1 $\bar{1}$ 00}面上，导致形成具有整体三角形截面的核-壳纳米线。将生长的核-壳纳米线转移到Si/SiO $_2$衬底上，然后与几个窄金属电极接触。低温输运测量显示库仑阻塞效应。我们分析了测得的栅电容和单电子充电能量的设备，并表明，一个量子结构，其中显示的库仑阻塞效应的多电子量子点是形成在一个单一的核壳纳米线的整个长度，并在纳米线的整个InAs壳。
2019-01-28 cond-mat.mes-hall
Electron transport in gated InGaAs and InAsP quantum well wires in selectively-grown InP ridge structures
本工作的目的是制备嵌在InP脊结构中的带状InGaAs和InAsP线，并研究它们的输运性质。包含导线的InP脊结构通过化学束外延（CBE）在预图案化的InP衬底上选择性地生长。为了优化电子传输的生长和微制造工艺，我们使用标准传输和Shubnikov-de Haas测量来探索欧姆接触电阻、电子密度和迁移率作为线宽的函数。在低温下的脊结构揭示了可再现的介观电导波动。我们还制作了具有亚微米栅电极的脊结构，该结构具有非泄漏门控和良好的夹断特性，可用于器件操作。使用这样的包裹栅电极，我们证明了线可以分裂，形成量子点证明了在传输测量的库仑阻塞振荡。
2009-11-11 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric conversion at 30K in InAs/InP nanowire quantum dots
利用InAs/InP纳米线量子点的强电子约束特性，实现了高温热电转换。电导G和热电势S从电荷传输测量获得，并准确地再现与理论模型占的量子点的多级结构。值得注意的是，我们的分析并不依赖于估计的共同隧道贡献，因为电子热输运是由多层次的热输运。通过考虑两个自旋简并能级，我们能够评估电子热导K，并研究作为量子点配置的函数的电子优值ZT的演变，并证明在30 K时ZT ~ 35，对应于接近Curzon-Ahlborn极限的最大功率下的电子效率。
2019-03-16 cond-mat.mes-hall
Size dependent exciton g-factor in self-assembled InAs/InP quantum dots
研究了InAs/InP自组装量子点中激子g因子的尺寸依赖性。对这些点的大集合的光致发光测量表明多峰高度分布。横截面扫描隧道显微镜测量已经进行，并支持宏观光致发光光谱的解释。通过分析1200 nm和1600 nm之间的单点磁致发光，系统地研究了160多个单独的量子点。我们证明了激子g因子对量子点的高度和直径的强烈依赖性，这最终导致g因子的符号变化。所观察到的激子g因子和量子点的大小之间的相关性与计算结果吻合得很好。此外，我们还发现了零磁场下激子发射的各向异性分裂。
2008-12-09 cond-mat.mes-hall
Orbital Tuning of Tunnel Coupling in InAs/InP Nanowire Quantum Dots
我们报告的结果在InAs/InP纳米线量子点的势垒透明度通过静电控制设备的电子状态的控制。最近的工作表明，在这类器件中的势垒透明度显示出一个总的趋势，只是取决于被困电子的总轨道能量。我们发现，在相对较低的填充数，而控制的电子轨道的轴向配置的隧穿率观察到一个质的不同的制度。传输率与填充的进一步修改通过作用于径向配置的轨道通过静电门控，和屏障透明度的各种轨道被发现从数值模拟中预期的那样演变。利用这种机制，以实现一个控制连续调谐的隧道速率的个人库仑阻塞共振的可能性进行了讨论。
2020-02-01 cond-mat.mes-hall
Distributed Bragg reflector-mediated excitation of InAs/InP quantum dots emitting in the telecom C-band
本研究揭示了InP/InGaAlAs底部DBR的四元化合物能态及InP本征缺陷可介导InAs/InP量子点的光激发，证实了载流子转移效应及其对光子相干性的不利影响，为量子点器件设计提供了关键参考。
2024-12-11 cond-mat.mes-hall
MOVPE growth, transmission electron microscopy and magneto-optical spectroscopy of individual InAsP/GaInP quantum dots
我们报告的增长和表征个别InAsP/GaInP量子点与可变的名义作为摩尔分数。磁光致发光实验揭示了在宽范围内从1.3至1.8 eV的QD发射确认纳入到量子点。透射电子显微镜揭示了一个核帽结构的InAsP量子点与InAs丰富的核心覆盖的InP丰富的层。在核心内部，观察到高达x=0.12的As摩尔分数。重空穴g因子被发现是强烈依赖于作为摩尔分数，而电子g因子是接近的InP值。这表明II型载流子限制在所研究的InP点与空穴（电子）定位在核心（帽）区域。最后，动态核极化的观察，允许进一步深入了解结构特性，使用核磁共振。
2017-05-05 cond-mat.mes-hall
Modelling the enhancement of spectrally broadband extraction efficiency of emission from single InAs/InP quantum dots at telecommunication wavelengths
据此，我们提出了技术上要求不高的光子结构的时域有限差分模拟的结果，在第三电信窗口处从量子发射器发射的光谱宽提取效率中提供了显着的改善。对包含限制在单个InAs/InP量子点中的激子的圆柱形和立方体台面结构进行了建模。我们研究了两种情况下，从这样的台面由InP（它可以与AlGaInAs晶格匹配的InP交换）：单片InP材料或InP/AlGaInAs分布式布拉格反射器（DBR）下的台面的发射模式。计算作为几何参数，即台面形状和尺寸，以及发射极位置的函数来执行。对于DBR的情况，我们获得了高于25%的提取效率（对于普通光学检测系统的0.4的数值孔径），这也表现出弱的光谱依赖性-在60 nm左右1550 nm的范围内可以获得高于20%的值。当数值孔径增加到0.9时，在所提出的解决方案内可达到约45%的提取效率。提取效率对面内偶极对准（在100-200 nm的范围内）相当弱地敏感，然而，提取效率对其垂直位置或台面尺寸的甚至微小的变化更敏感。最后，我们还讨论了这种弱光子限制结构中的Purcell效应，在某些情况下，Purcell效应对光源亮度的影响是不可忽略的。
2019-03-18 cond-mat.mes-hall
Droplet epitaxy symmetric InAs/InP quantum dots for quantum emission in the third telecom window: morphology, optical and electronic properties
本研究通过液滴外延法在InP衬底上生长对称InAs量子点，解决了精细结构分裂问题，实现了第三电信窗口高纯度单光子发射。
2021-07-14 cond-mat.mes-hall
Bright single InAsP quantum dots at telecom wavelengths in position-controlled InP nanowires: the role of the photonic waveguide
我们报道了嵌入在InP光子纳米线波导中发射电信波长的明亮的单个InAsP量子点的选址生长。我们证明了一个戏剧性的依赖于发射波长和纳米线直径的发射速率。利用适当设计的波导，根据点的发射波长定制，对于在电信O波段发射的量子点，获得了近两个数量级（0.4kcps至35 kcps）的计数率的增加。使用发射波长优化的波导，我们展示了明亮的，窄线宽的发射从单个InAsP量子点与前所未有的调谐范围从880 nm到1550 nm。这些结果为使用确定性生长的InAsP/InP纳米线量子点在电信波长下实现高效单光子源铺平了道路。
2018-02-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electronic structures of [111]-oriented free-standing InAs and InP nanowires
本文采用原子$sp^{3}s^{*} $方法，考虑自旋轨道相互作用，最近邻紧束缚方法，对[111]取向的、自支撑的、具有六边形截面的锌掺杂的InAs和InP纳米线的电子结构进行了理论研究.基于$C_{3v}$双点群理论，计算了这些纳米线的能带结构和带态波函数，分析了能带和带态的对称性。结果表明，这些纳米线的能带在$Γ$ -点处都是双简并的，当波矢$k$离开$Γ$ -点时，其中一些能带将分裂成非简并能带，这是由于自旋-轨道相互作用引起的自旋分裂的表现.研究还表明，这些纳米线的下导带都表现出简单的抛物线色散关系，而顶部的价带表现出复杂的色散关系和带交叉。用空间几率分布表示了带态波函数，发现所有的带态都具有$2π/3$ -旋转对称几率分布。研究了量子限制对[111]取向InAs和InP纳米线能带结构的影响，并给出了最低导带和最高价带量子化能量的经验公式。该公式可以简单地用于估计由于量子限制而导致的不同尺寸的纳米线的带隙的增强。
2015-12-14 cond-mat.mes-hall
Optical and electronic properties of symmetric InAs/InGaAlAs/InP quantum dots formed by a ripening process in molecular beam epitaxy: a promising system for broad-range single-photon telecom emitters
本研究通过实验和理论，展示了分子束外延熟化法生长的对称InAs/InGaAlAs/InP量子点具有宽谱发射和长寿命，是宽范围单光子电信发射器的理想系统。
2020-11-18 cond-mat.mes-hall
Manipulation of electron orbitals in hard-wall InAs/InP nanowire quantum dots
我们提出了一种新的硬壁InAs/InP纳米线量子点的能谱操纵技术。通过使用两个局部栅电极，我们诱导了一个强的电偶极矩的点，并证明其电子轨道的控制修改。我们的方法使我们能够显着提高点中的前两个量子能级之间的单粒子能量间距，从而增加我们的InAs/InP单电子晶体管的工作温度。我们的器件即使在液氮温度下也显示出非常强大的电导调制，同时允许最终控制电子填充到最后一个自由载流子。潜在的进一步应用的时间分辨自旋操纵的技术进行了讨论。
2010-12-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
From Quantum Dots to Quantum Dashes: Excitonic Spectra of Highly Elongated InAs/InP Nanostructures
本文采用原子论方法，结合单粒子态的经验紧束缚和激子性质的组态相互作用方法，研究了圆柱形量子点到高伸长量子点的跃迁.大的纳米结构形状各向异性导致一个特殊的趋势，明亮的激子分裂，在某些点淬火与进一步的形状伸长，矛盾的简化模型的预测。此外，强形状伸长促进暗激子的显著光学活性，其可达到亮激子强度的显著$1\%$分数而不施加任何外部场。原子的计算增加了一个基本的唯象模型表示的光空穴激子添加混合物增加的形状变形。最后，对激子复合物$X^-$，$X^+$，和$XX$进行了研究，发现由于高激发态的存在而引起的关联是影响激子结合能和精细结构的关键因素.
2018-08-23 cond-mat.mes-hall
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
Emission dynamics in zincblende InAsxP1-x quantum dots in InP nanowires: influence of quantum dot size, composition and nanowire geometry
Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）；NEST Istituto Nanoscienze CNR and Scuola Normale Superiore（意大利国家研究委员会纳米科学研究所和比萨高等师范学院）；Universidad Carlos III de Madrid（马德里卡洛斯三世大学）
本文研究InP纳米线中InAsxP1-x量子点的发射动力学，结合实验与理论分析，明确了量子点尺寸、组成及纳米线几何结构对发射的影响，揭示了珀塞尔效应的作用。
2026-08-04 cond-mat.mes-hall
Longitudinal and transverse exciton spin relaxation times in single InP/InAsP/InP nanowire quantum dots
我们研究了镶嵌在InP纳米线中的单个InAsP量子点的光学性质。通过外延生长和电子束图案化制备了规则的纳米线阵列。通过一阶光子相关测量，观察到激子态的横向激子自旋弛豫时间随激发功率的减小而延长。这一现象可以用InP纳米线中环境电荷的高斯涨落引起的运动窄化机制来解释。利用基于Stokes参数表示的Mueller演算，通过单纳米线量子点中激子态发射的随机偏振度来计算纵向激子自旋弛豫时间.
2011-09-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
InAs quantum dot in a needlelike tapered InP nanowire: a telecom band single photon source monolithically grown on silicon
在硅衬底上实现在电信波段发射的单光子源对于实现长距离通信安全的互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容器件至关重要。在这项工作中，我们提出了一个小的锥角和纳米线的直径定制，以支持单模波导的硅衬底上的针状锥形InAs/InP量子点-纳米线（QD-NWs）的单片生长。这样的NW几何形状通过在通过分子束外延的NW的金催化生长期间的轴向和径向生长上的受控平衡来获得。这使我们能够调查的锥角上的单个InAs/InP QD-NW的发射特性的影响。在室温下，单个InAs量子点嵌入2°锥形InP NW中，在电信O波段呈现高斯远场发射分布，光束发散角为30°。此外，在低温下观察到非共振激发的单光子发射，并且对于7°锥形NW获得最佳结果$g^2(0) = 0.05$。这一全面的研究为在硅上单片生长基于InAs/InP量子点纳米线的电信波段高效单光子源铺平了道路。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall physics.app-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
Fine-tunable near-critical Stranski-Krastanov growth of InAs/InP quantum dots
新兴应用的自组装半导体量子点（QD）为基础的非经典光源发射的电信C波段（1530至1565 nm）提出了挑战方面的控制合成的低密度合奏，关键的设备处理与隔离的量子点。这项工作表明，如何控制的InAs/InP量子点的表面密度和尺寸在很宽的范围内，通过定制的条件下的Stranski-Krastanow生长。我们证明了在近临界生长状态下，量子点的密度可以在$10^7$和$10^{10} cm^{-2}$之间调节。此外，采用实验和建模方法，我们表明，InP上的InAs纳米岛的大小（因此，发射波长）可以独立于它们的表面密度进行控制。最后，我们证明了我们的生长方法给出了低密度的合奏，导致在电信C波段的孤立的量子点起源的发射线。
2023-01-26 cond-mat.mes-hall physics.app-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
Anisotropies of the g-factor tensor and diamagnetic coefficient in crystal-phase quantum dots in InP nanowires
晶相低维结构为实现量子信息处理的光子器件提供了巨大的潜力。在这种情况下，揭示的晶体相结构的基本参数是非常相关的几个应用程序。在这里，我们报告的g-因子张量和抗磁系数的各向异性纤锌矿/锌（WZ/ZB）晶体相量子点（QD）实现在单个InP纳米线。通过高角环形暗场扫描透射电子显微镜对纳米线中的WZ和ZB交替轴向截面进行了鉴定。通过低温（4.2 K）下不同磁场配置下的显微光致发光测量，确定了WZ/ZB晶相量子点的电子（空穴）g因子张量和激子抗磁系数，并引用自旋相关轨道电流模型进行了合理化.我们的工作为纳米线晶相低维结构的带隙工程和自旋态控制提供了关键参数。
2019-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of coupling between zero- and two-dimensional semiconductor systems based on anomalous diamagnetic effects
我们报告的直接观察到一个单一的自组装InAs量子点和润湿层之间的耦合，基于强抗磁位移的多体激子状态，使用磁光致发光光谱。当润湿层中的电子与量子点中的空穴结合时，观察到极大的正抗磁系数;该系数比量子点中限制的激子态的系数大近一个数量级。电子与空穴在耦合系统的量子点中的相互作用导致了异常的负抗磁效应，其强度是纯量子点系统的5倍。这种效应可以归因于润湿层中剩余电子的波函数的扩展或复合后量子点的激发态中的电子向润湿层的扩散。在这种情况下，由于在量子点中没有空穴来吸引电子，所以在量子点平面中的最终态的波函数范围比初始态的波函数范围大得多。发射光子的性质取决于大的电子波函数范围内的润湿层表明，不同的维度之间的系统发生耦合，这也验证了通过施加磁场在不同的配置所获得的结果。该研究为观察零维和二维结构的混合态提供了一种新的方法，对于研究近藤物理和实现基于自旋的固态量子信息处理具有重要意义.
2015-12-07 cond-mat.mes-hall physics.optics 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
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
Probing electron spin dynamics in single telecom InAs(P)/InP quantum dots using the Hanle effect
Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）；University of Kassel（卡塞尔大学）
本研究通过Hanle效应首次在电信C波段InAs(P)/InP量子点中探测电子自旋退相干时间，证实其在自旋-光子接口中的应用潜力。
2025-11-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-photon interference from as-grown InAsP/InP quantum dots under detuned excitation
Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）；University of Kassel（卡塞尔大学）
该研究证实，分子束外延生长的原生InAsP/InP量子点在失谐准共振激发下可产生不可区分通信波段单光子，为量子光源制备提供了新的可行方案。
2026-07-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exciton spin relaxation in InAs/InGaAlAs/InP(001) quantum dashes emitting near 1.55 μm
利用低温下的偏振分辨、时间分辨光致发光和光致发光激发光谱研究了InAs/In $_{0.53}$ Ga $_{0.23}$ Al $_{0.24}$ As/InP（001）量子点中激子的自旋和相关的光偏振。研究了高非共振和准共振光自旋抽运条件对量子点基态自旋极化和自旋记忆的影响。我们表明，自旋泵浦方案，利用介导的相干散射过程中的光-光学-声子，可以导致超过50%的偏振度。我们讨论了内在的不对称性的量子破折号的偏振度和它的时间演化的影响值的作用。
2018-07-24 cond-mat.mes-hall 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
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
Designing Majorana Quasiparticles in InAsP Quantum Dots in InP Nanowires with Variational Quantum Eigenvalue Solver
本文利用百万原子计算、精确对角化和变分量子特征值求解器，在InP纳米线中的InAsP量子点中设计Majorana零能模，验证了VQE在拓扑相中模拟多体谱的有效性。
2025-01-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Contribution of top barrier materials to high mobility in near-surface InAs quantum wells grown on GaSb(001)
近表面InAs二维电子气（2DEG）系统在实现可扩展拓扑量子计算机的多个马约拉纳零模网络方面具有巨大的潜力。提高近表面2DEG的迁移率有利于稳定拓扑超导态以及复杂网络中多个Majorana零模的关联。在这里，我们研究近表面的InAs 2DEG（13 nm远离表面）生长在GaSb（001）衬底，其晶格常数是密切匹配的InAs，通过分子束外延。通过比较Al $_{0.9}$ Ga $_{0.1}$ Sb和In $_{0.75}$ Ga $_{0.25}$ As作为顶部势垒，研究了10 nm厚的顶部势垒对迁移率的影响。Al $_{0.9}$ Ga $_{0.1}$ Sb顶部势垒上的3 nm厚的覆盖层也通过修改来自表面处的2D远程电离杂质的散射来影响2DEG电子输运性质。在具有Al $_{0.9}$ Ga $_{0.1}$ Sb顶部势垒和In $_{0.75}$ Ga $_{0.25}$ As覆盖层的InAs 2DEG中观察到650，000 cm $^2$ /Vs的最高传输迁移率和3.81 $\times$ 10 $^{11}$ cm $^{-2}$的电子密度。高迁移率样品中的Shubnikov-de Haas振荡分析表明，长距离散射，如远程电离杂质散射，是生长在GaSb（001）衬底上的InAs 2DEG的主要散射机制。与生长在晶格失配的InP上的InAs量子阱相比，生长在GaSb上的量…
2018-09-19 cond-mat.mes-hall
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
Large Stark Tuning of InAs/InP Quantum Dots
InAs/InP量子点是电信单光子发射的优秀来源，并且是可扩展的量子光子电路的最有前途的候选者之一。然而，每个量子点中的几何差异导致略微不同的发射波长，并且阻碍了在同一芯片上生成多个相同量子发射器的可能性。斯塔克调谐是克服这个问题的有效技术，因为它可以通过量子限制斯塔克效应控制单个量子点的发射能量。在InAs/InP量子点中实现该技术之前由于在高电场强度下的附加电荷而导致的发射能量的跳跃而被限制为小于0.8 meV的偏移。我们证明了高达5.1毫电子伏的斯塔克调谐在InAs/InP量子点的发射波长。为了消除不必要的跳跃到充电状态，我们使用薄的氧化物绝缘体，以防止载流子注入的接触，从而显着提高斯塔克效应的调谐范围。此外，量子点发射的单光子性质和窄线宽在宽范围的施加电场下被保持。使用光致发光强度测量和时间分辨寿命光谱，我们证实，这种斯塔克调谐范围是有限的载流子隧穿在高电场。这一结果是朝着在芯片上集成多个相同的量子发射器迈出的重要一步，这对于实现用于量子信息处理的复杂量子光子电路至关重要。
2018-12-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Heterogeneous integration of single InAs/InP quantum dots with the SOI chip using direct bonding
本文利用直接键合技术将InAs/InP量子点异质集成到SOI芯片上，实现电信C波段单光子耦合，测得定向耦合效率5.1%，为量子光子芯片多源集成提供可扩展方案。
2023-11-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Telecommunication band InAs quantum dots and dashes embedded in different barrier materials
我们研究了长波长（1.2至1.55微米）的高密度InAs量子点和破折号，这是生长在InP衬底上的光致发光。我们分析的势垒材料，InGaAlAs的合金组合物上的复合和载流子分布的温度依赖性，和润湿层的存在。基于温度相关的光致发光测量和对异质结构的约束能和能带结构的理论考虑，讨论了载流子的逃逸和转移。我们提出了两种不同的贡献的热猝灭，这可以解释观察到的量子点和破折号样品。其中一个是高密度量子点/破折号系综的独特现象，其与显著的点间/破折号耦合有关。随着未来的目标是使用这些点和破折号的量子光学应用的单点/破折号水平在电信C波段以及在高温下，我们提出了实现这样的设备的第一步。
2012-02-07 cond-mat.mes-hall
Strong coupling between quantum dot exciton spin states and a photonic crystal cavity
我们将高达7 T的磁场施加到强耦合到光子晶体腔的砷化铟量子点上。场提升了QD激子自旋态的简并度，并通过抗磁性和塞曼能量位移的组合来调谐它们的发射能量。我们使用磁场调谐来移动两个自旋态的能量，以选择性地与腔共振。观察到腔和两个自旋态之间的强耦合。磁场调谐使得能量偏移大至0.83 meV，而不会显著降低量子点-腔耦合强度。
2011-01-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fine structure splitting cancellation in highly asymmetric InAs/InP droplet epitaxy quantum dots
针对 InAs/InP 液滴外延腐蚀坑量子点，本文通过组态相互作用计算发现，即使结构高度破坏 C4v 对称性，不同起源的 FSS 也可在特定位移处抵消，为按需产生高保真偏振纠缠光子对提供新思路。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strong electrically tunable exciton g-factors in an individual quantum dots due to hole orbital angular momentum quenching
强的电可调激子g-因子中观察到的个人（Ga）InAs自组装量子点和微观起源的效果进行了解释。现实的八带k.p模拟定量地解释了我们的观察，同时再现激子跃迁能量，DC斯塔克位移，抗磁位移和g因子可调性模型点与测量的大小和一个相对较低的In-组成的x（In）~35%附近的点顶点。我们发现，所观察到的g-因子的可调性是由空穴，电子贡献只有微弱。示出的电场引起的扰动的空穴波函数的影响后，g-因子通过轨道角动量淬火，在：Ga的包络函数内的组合物的变化只起很小的作用。我们的研究结果提供了设计规则生长自组装量子点的电自旋操纵通过电g因子调制。
2010-08-31 cond-mat.mes-hall
Probing the dark exciton states of a single quantum dot using photocurrent spectroscopy in magnetic fields
本文报道了在外加磁场作用下，在Faraday和Voigt两种几何构型下，自组装InAs/GaAs量子点（QD）嵌入n-i-Schottky器件中的高分辨光致发光（PL）和光电流（PC）谱。利用量子限制斯塔克效应，通过扫描偏置相关的中性激子（X $^0$）的跃迁能，使其与固定的窄带激光发生共振，得到了X $^0$的单量子点光子晶体谱.在法拉第磁场作用下，X $^0$的PL谱和PC谱都出现了抗磁效应和塞曼分裂。当磁场作用于Voigt几何结构时，亮态和暗态的混合导致暗激子态的观察，这一点通过偏振分辨PL谱和PC谱得到了证实。
2017-12-18 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical characterization of trions in symmetric InP-based quantum dots for quantum communication applications
在Voigt和Faraday两种外磁场配置下测量了新型大尺寸对称InP基量子点中三电子的磁光参数，该量子点在分子束外延生长的纳米结构中是不常见的，其发射在第三电信窗口。在面外和面内的抗磁系数分别为1.5-4 μeV/{ \T^2 }和8-15 μeV/{ \T^2 }。抗磁位移的测定值与点尺寸的各向异性有关。在两种构型中，测量的三角因子相对较小，分别在0.3-0.7和0.5-1.3的范围内。基于自旋相关轨道电流的形式，对单载流子g因子进行分析，得到Voigt的空穴和电子的类似值为{ \sim } 0.25，而磁场的法拉第位形的空穴和电子的类似值为{\g_e } {\approx } -5; { \g_h } { \approx } +6。在Voigt配置中测量的g因子接近于零的值使得所研究的点有希望用于g因子符号的电调谐，这是量子比特应用中的单自旋控制方案所需的。
2021-01-24 cond-mat.mes-hall
