Decay dynamics and exciton localization in large GaAs quantum dots grown by droplet epitaxy
我们研究了液滴外延生长的大尺寸无应变GaAs量子点中激子的光发射和衰减动力学。从时间分辨的测量结合理论模型,我们表明,液滴外延量子点的量子效率约为75%和振荡器强度之间的8和10。量子点被发现是完全描述的强约束激子的模型,在理论预测,激子在大量子点表现出所谓的巨振子强度。我们将这些发现归因于生长过程中材料混合产生的潜在最小值中的局部基态激子。我们通过从声子展宽的光致发光光谱中提取电子和空穴波函数的大小,为激子的强约束机制提供了进一步的证据。此外,我们探索的衰变动力学的温度依赖性,并为一些量子点,观察到一个显着的有效跃迁强度随温度的降低。我们量化和解释这些效应作为一个固有的属性,由于热激发的基态激子的大量子点。我们的研究结果提供了一个详细的了解一般的大量子点的光学性质,特别是通过液滴外延生长的量子点。
2014-04-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Topological insulator Bi2Se3 thin films grown on double-layer graphene by molecular beam epitaxy
采用分子束外延技术在6 H-SiC(0001)衬底上制备了双层石墨烯,在石墨烯上生长了原子级平坦的拓扑绝缘体Bi 2Se 3薄膜。通过反射式高能电子衍射和扫描隧道显微镜的结合研究,确定了Bi_2Se_3外延薄膜逐层生长的富Se条件和温度判据。原位角分辨光电子能谱测量表明,未掺杂的薄膜具有1.0 \pm 0.2 × 10 ~(11)/cm ~ 2的低缺陷密度,在10个五层厚的薄膜中形成块状绝缘体.
2010-07-06 cond-mat.mes-hall
Reentrant quantum anomalous Hall effect in molecular beam epitaxy-grown MnBi2Te4 thin films
该研究在分子束外延生长的 MnBi2Te4 薄膜中,于零磁场且费米能进入价带时发现重入 QAH 效应,揭示 Chern Anderson 绝缘体态及 Berry 曲率与 Anderson 局域化的关键作用。
2024-01-21 cond-mat.mes-hall
Optically monitored nuclear spin dynamics in individual GaAs quantum dots grown by droplet epitaxy
我们报告的光学取向实验中的个人,应变自由GaAs量子点在AlGaAs液滴外延生长。圆偏振光激发产生强圆偏振的光致发光在4K。将自旋极化电子光学注入到点中引起动态核极化,其显著改变激子塞曼分裂(Overhauser移位)。我们表明,所产生的核极化是可接受的,并提出了一个直接测量的建立时间的核极化在一个单一的GaAs点在一秒的顺序。
2008-10-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
High Responsivity in Molecular Beam Epitaxy (MBE) grown \b{eta}-Ga2O3 Metal Semiconductor Metal (MSM) Solar Blind Deep-UV Photodetector
在这份报告中,我们证明了高光谱响应度(SR)的MBE生长外延\b{eta} -Ga 2 O 3为基础的日盲MSM光电探测器(PD)。(-2采用等离子体辅助分子束外延(MBE)技术在c面蓝宝石衬底上生长了取向为\b{eta} -Ga 2 O 3薄膜。发现用呈叉指几何形状的Ni/Au接触件制造的MSM器件在4V的偏压下在236-240 nm处表现出峰值SR > 1.5A/W,其中UV与可见光的抑制比> 105。该器件在20 V下表现出非常低的暗电流< 10 nA,并且没有表现出持久光电导性(PPC),这从具有> 103的光暗电流比的急剧瞬变中显而易见。这些结果代表了MBE生长的\b{eta} -Ga 2 O 3 MSM日盲探测器的最新性能。
2017-02-15 cond-mat.mes-hall
Regaining a spatial dimension: Mechanically transferrable two-dimensional InAs nanofins grown by selective area epitaxy
报道了一种利用介质模板选择区域外延生长具有确定长度、宽度和高度的矩形InAs纳米鳍的方法。这些独立的纳米鳍可以被转移以平放在单独的衬底上用于器件制造。一个关键目标是重新获得与纳米线相比的器件设计的空间维度,同时保留自下而上外延生长的优点。转移的纳米鳍被制成具有多个接触的器件,用于霍尔效应和四端电阻研究,以及用于密度控制的全局背栅和纳米级局部顶栅。霍尔研究给出了一个三维电子密度$2.5~-~5 \times 10^{17}$ cm $^{-3}$,对应于一个近似的表面积累层密度$3~-~6 \times 10^{12}$ cm $^{-2}$,以及同意与以前的研究InAs纳米线。在温度高达$20$ K时,我们获得了高达$1200$ cm $^{2}$ /Vs的霍尔迁移率,高达$4400$ cm $^{2}$ /Vs的场效应迁移率和清晰的量子干涉结构。我们的器件显示出制造成具有多个欧姆接触、局部栅极和可能的其他功能元件(例如,图案化的超导体接触,这可能使它们成为未来量子信息应用的有吸引力的选择。
2019-06-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electron-mediated ferromagnetism and small spin-orbit interaction in a molecular-beam-epitaxy grown n-type $GaAs/Al_{0.3}Ga_{0.7}As$ heterostructure with Mn $δ$-doping
我们报告的第一个证据,电子介导的铁磁性在分子束外延(MBE)生长的$GaAs/Al_{0.3}Ga_{0.7}As$异质结构与Mn $δ$掺杂。当温度低于居里温度($T_{C} \sim 1.7K$)并且通过选通使二维电子气(2DEG)靠近Mn层时,磁性掺杂剂(Mn)和二维电子气(2DEG)之间的相互作用实现磁有序化。的异常霍尔效应(AHE)的总霍尔电阻的贡献被证明是约三至四个数量级小于在空穴介导的铁磁性的情况下,表明存在小的自旋轨道相互作用。
2008-07-02 cond-mat.mes-hall
Size Distribution and Its Scaling Behavior of InAlAs/AlGaAs Quantum Dots Grown on GaAs by Molecular Beam Epitaxy
研究了在480°C和510°C下,用分子束外延(MBE)方法在GaAs衬底上以SK模式生长的InAlAs/AlGaAs自组装量子点的尺寸分布及其标度行为。首次在三元合金量子点中发现了体积的标度函数。的功能是类似的InAs/GaAs量子点,这同意与二维亚单层同质外延模拟的标度函数的临界岛尺寸为i = 1。然而,i = 0的字符也被发现作为大体积中的尾部。
2012-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-damping sub-10-nm thin films of lutetium iron garnet grown by molecular-beam epitaxy
我们分析了分子束外延生长的(111)取向的镥铁石榴石(Lu $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$)薄膜的结构和磁性,薄膜厚度为2.8 nm。厚度相关的测量的面内和面外的铁磁共振使我们能够量化的两个磁振子散射的影响,以及表面各向异性和饱和磁化强度。我们实现了有效的阻尼系数的$11.1(9) \times 10^{-4}$为5.3 nm的薄膜和$32(3) \times 10^{-4}$为2.8 nm的薄膜,其中的最低值报告的任何绝缘亚铁磁性样品的可比厚度。
2016-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Growth of and optical emission from GaMnAs thin films grown by molecular beam epitaxy
在250 °C的衬底温度下,通过分子束外延生长了不同Mn掺杂浓度的GaMnAs薄膜。在8 ~ 300 K温度范围内,利用光致发光(PL)技术对所制备的薄膜进行了研究.涉及Mn受体的过渡被确定和~0.1 eV的结合能被发现。Mn掺杂浓度依赖的PL光谱被发现在局部水平上的薄膜质量的洞察。温度相关的PL研究表明,掺杂相关的发射的能量下降速度比其他峰随着温度的升高,这表明他们是更敏感的周围环境的变化。
2015-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Luminescent defects in a few-layer h-BN film grown by molecular beam epitaxy
本文报道了用分子束外延技术在镍基上生长的几层厚的六方氮化硼(h-BN)薄膜中所含的发光中心。转移到SiO $_2$ /Si衬底后,在紫外和可见光范围内的光致发光和阴极射线发光光谱中观察到尖锐的线。空间分辨的测量结果表明,负责这些线的发光中心被定位在微观多层岛,形成在h-BN膜的成核中心。它们的能量,偏振和声子副本发射与以前的理论预测的比较表明,N $_\mathrm{B}$ V $_\mathrm{N}$反位可能是我们的样品中存在的光发射体之一。此外,我们还观察到其他类型的中心,可能与含碳或氧的缺陷。所表征的发光缺陷可能作为量子光源具有潜在的应用。
2019-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Improved tunneling magnetoresistance at low temperature in manganite junctions grown by molecular beam epitaxy
我们报道了分子束外延生长的La0.65Sr0.35MnO3/SrTiO 3/La0.65Sr0.35MnO3隧道结的电阻随磁场的变化,表明在低温下具有极高的隧穿磁电阻(TMR)的大磁场窗口。通过360^/circ扫描面内外加场取向,TMR显示出4重对称性,即双轴各向异性,与晶轴对齐,但不与结几何长轴对齐。TMR在4K下达到~ 1900%,对应于假设相同界面的> 95%的界面自旋极化。这些结果表明,单轴各向异性是不必要的大TMR,并奠定了未来的改善在锰氧化物结的TMR。
2011-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Mn depth profiles for GaMnAs/GaAs(001) thin films grown by molecular beam epitaxy
用动态二次离子质谱和俄歇电子能谱研究了衬底温度为580 ° C和250 °C,不同Mn池温度下生长的掺Mn GaAs薄膜中Mn浓度的深度分布。当样品在250 °C的低衬底温度下生长时,Mn分布均匀。对于在580 °C的高衬底温度下生长的样品,只有当Mn浓度高于溶解度极限时,浓度深度分布才容易与温度依赖的费米函数拟合。然而,当Mn浓度低于溶解度极限时,在浓度深度分布中观察到意想不到的峰。
2015-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular Beam Epitaxy grown (Ga,Mn)(As,P) with perpendicular to plane magnetic easy axis
我们提出了一个实验研究的磁性,电气和结构特性的Ga 0.94Mn 0.06As 1-yPy层的GaAs衬底上的分子束外延生长y小于或等于0.3。X-射线衍射测量表明,该层处于拉伸应变下,这产生了垂直于该层平面的易磁化轴。随着磷浓度的增加,磁各向异性和矫顽场的强度增加。所有样品的电阻率都显示出金属行为,电阻率随着y的增加而增加。这些材料将有助于研究需要金属铁磁材料具有垂直磁各向异性的微磁现象。
2008-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport evidence of the three-dimensional Dirac semimetal phase in doped $α$-Sn grown by molecular beam epitaxy
本研究通过分子束外延在CdTe上生长磷掺杂$α$-Sn薄膜,观测到量子振荡、非平庸Berry相位及手性异常负磁阻,为其三维Dirac半金属相提供了有力证据。
2023-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Effects of Post-Thermal Annealing on the Emission Spectra of GaAs/AlGaAs Quantum Dots grown by Droplet Epitaxy
采用液滴外延法制备了GaAs/AlGaAs量子点,并通过扫描透射电镜数据得到了量子点的几何结构。热后退火对于液滴外延生长的量子点的光学激活至关重要。我们通过光致发光和阴极发光测量研究了量子点和底层超晶格的发射能量偏移,并通过选择性蚀刻结构到量子点的下层来指定量子点的发射。我们研究了退火程度对量子点的光学性质的影响,从超晶格的峰位移,它具有相同的组成的量子点,因为超晶格具有均匀和明确的几何形状。理论分析提供了扩散长度依赖的发射光谱的峰位移。
2012-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-induced magnetization dynamics in single and double layer magnetic nanopillars grown by molecular beam epitaxy
分子束外延用于制造磁性单层和双层结,其沉积在预制的纳米模板掩模中。对于所有Co| Cu|我们观察到一个稳定的中间电阻状态,可以通过电流从各自的铁磁层的平行配置开始。自旋波的产生在室温下在频域中的频谱分析,证明了在平面内和平面外的自由磁性层的磁化进动。Cu磁性单层结的电流感生磁化动力学|Co|研究了垂直于磁性层施加的磁场中的Cu。我们发现在电流扫描与电阻变化的滞后开关显着大于各向异性磁阻效应。
2021-03-24 cond-mat.mes-hall
A novel technique to make Ohmic contact to a buried two-dimensional electron gas in a molecular-beam-epitaxy grown $GaAs/Al_{0.3}Ga_{0.7}As$ heterostructure with Mn $δ$-doping
我们报道了一种新的稀磁半导体(DMS)异质结构的生长和表征,该异质结构呈现二维电子气(2DEG),其载流子密度为$n \sim 1.08 \times 10^{12} cm^{-2}$,迁移率为$μ\sim 600 cm^{2} / (Vs)$,T $\sim$ 4.2K。据我们所知,这是文献中报道的GaMnAs系统的最高迁移率值。开发了一种新的技术,使欧姆接触到掩埋的2DEG不破坏我们的晶体的磁性。
2008-07-18 cond-mat.mes-hall
Delta-doped \b{eta}-Ga2O3 thin films and \b{eta}-(Al0.26Ga0.74)2O3/\b{eta}-Ga2O3 heterostructures grown by metalorganic vapor-phase epitaxy
我们报道了使用硅烷前体的金属有机气相外延生长的\b{eta} -Ga 2 O 3薄膜的硅δ掺杂。δ掺杂\b{eta} -Ga 2 O 3外延膜的特征在于使用电容-电压分布和二次离子质谱。测量了电子面电荷密度在2.9e12 cm-2至8 e12 cm-2范围内,半峰半宽在6.2 nm至3.5 nm范围内。我们还利用δ掺杂的\b{eta} -(Al0.26Ga0.74)2 O3/ \b{eta} -Ga 2 O3异质结证实了高密度(6.4e ~(12)cm ~(-2))的简并二维电子气,总电荷还可能包括\b{eta} -(Al0.26Ga0.74)2 O3合金势垒中平行沟道的贡献.
2020-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Intermediate state switching dynamics in magnetic double layer nanopillars grown by molecular beam epitaxy
我们观察到一个稳定的中间电阻开关状态的电流垂直于平面几何的所有Co/Cu/Co双层纳米柱结的分子束外延生长。这种新的状态具有两个Co层磁化的平行和反平行排列的电阻之间的电阻。该状态起源于额外的面内易磁化轴,可以通过自旋转移矩切换或通过外部磁场来达到。除了自旋矩诱导的相干小角度自旋波模式,我们观察到一个广泛的微波发射光谱。后者归因于非相干磁激励,导致中间状态和两个铁磁层的平行或反平行排列之间的切换。我们的结论是,额外的磁易轴抑制了稳定的轨迹的相干大角度进动,这是没有观察到在我们的样品。
2012-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Perpendicular magnetic anisotropy and spin glass-like behavior in molecular beam epitaxy grown chromium telluride thin films
利用反射式高能电子衍射(RHEED)、扫描隧道显微镜(STM)、振动样品磁强计和其他物理性能测试手段研究了纳米晶的结构、形貌、在Al $_2$ O $_3$(0001)和Si(111)上生长的(001)取向的Cr $_2$ Te $_3$薄膜的磁性和磁输运性质。(7 $\times$ 7)表面的表面。条纹状RHEED图案表明在两种基底上的平坦光滑的膜生长。STM研究表明表面原子呈六边形排列。从原子分辨STM图像确定的晶格参数与体相晶体结构一致。磁性测量表明薄膜是铁磁性的,居里温度约为180 K,在35 K以下观察到类似自旋玻璃的行为。磁输运测量表明,金属性质的薄膜与垂直磁各向异性沿$c$轴。
2015-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Formation of Long Single Quantum Dots in High Quality InSb Nanowires Grown by Molecular Beam Epitaxy
本文报道了用分子束外延(MBE)方法生长的InSb纳米线制备单量子点的实现和输运谱研究。所采用的纳米线的直径为50-80 nm,并且QD被限定在Si/SiO $_2$衬底上的源极和漏极接触之间的纳米线中。我们表明,高度可调的量子点器件可以实现与MBE生长的InSb纳米线和栅-点电容提取的多电子制度是线性缩放的纵向点的大小,表明该设备是单InSb纳米线量子点,即使与纵向尺寸为~700 nm。在少电子制度,量子点中的量子能级的解决和从磁输运测量中提取的量子能级的Landé g因子被发现是强烈的水平依赖性和波动范围为18-48。从InSb纳米线量子点中基态及其邻近激发态的磁场演化中提取自旋-轨道耦合强度,并且该自旋-轨道耦合强度在~300 $μ$ eV的量级上。我们的研究结果表明,分子束外延生长的InSb纳米线具有高的晶体质量,在构建新型量子器件,如纠缠自旋量子比特、一维Wigner晶体和拓扑量子计算器件等方面具有广阔的应用前景。
2015-08-13 cond-mat.mes-hall
A Roadmap for Controlled and Efficient n-type Doping of Self-assisted GaAs Nanowires Grown by Molecular Beam Epitaxy
GaAs纳米线的N型掺杂已被证明是困难的,因为硅杂质的两性特性通过纳米线生长机制和生长条件而增强。本文报道了用Te施主自辅助分子束外延法可控生长载流子密度高达1020电子/cm ~ 3的n型GaAs纳米线。高掺杂纳米线的载流子密度和电子迁移率的提取,通过结合传输测量和开尔文探针力显微镜分析在单线场效应器件。低温光致发光被用来表征Te掺杂的纳米线的杂质浓度的几个数量级。这些技术的组合使用允许的生长条件的精确定义所需的有效的碲掺入。
2021-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface organization of homoepitaxial InP films grown by metalorganic vapor-phase epitaxy
我们提出了一个系统的研究的形貌同质外延InP薄膜生长的金属有机气相外延,这是与非原位原子力显微镜成像。这些薄膜显示出不同的表面形貌作为生长条件和衬底的函数(生长温度,V/III比,以及错切角<0.6度和朝向A或B位点的取向)的戏剧性范围,从稳定的阶梯流动到先前未报道的强阶梯聚束,高度超过10 nm。这些观察结果表明,最佳质量的外延层的生长参数的窗口。我们还提出了一个理论模型,这些增长模式,考虑到沉积,扩散和分子前体的解离,以及扩散和步骤纳入前体释放的原子。该模型再现了台阶流和台阶聚束的实验条件,台阶聚束的不稳定性是由台阶边缘上下分子解离的差异引起的,正如前面对GaAs(001)所讨论的那样。
2012-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Correlation Effects in Wave Function Mapping of Molecular Beam Epitaxy Grown Quantum Dots
我们研究的相关效应在制度的几个电子在uncapped InAs量子点的隧道光谱和波函数(WF)映射在高隧道电流的电子-电子相互作用成为相关的。四个明确解决的状态被发现,其近似对称性大致为s和p,在增加的能量的顺序。由于类p态的长轴重合,WF序列与独立电子轨道的成像不一致。结果解释的多体隧穿理论,通过比较测量的地图与那些考虑相关效应计算。
2007-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Excitonic complexes in MOCVD-grown InGaAs/GaAs quantum dots emitting at telecom wavelengths
据此,我们提出了一个全面的实验和理论研究的激子复合物的电子结构和光学性质的应变工程InGaAs/GaAs量子点(QD)生长的金属有机化学气相沉积和发射在1300 nm的电信窗口。单量子点属性已被实验确定为一些纳米结构的激发功率依赖性和偏振分辨microphotoluminescence的装置,并进一步采用8带kp理论结合配置相互作用方法的限制态计算的结果进行比较。激子复合物的起源已被证实的基础上的磁光和相关光谱研究。理解结构参数和组成(QD本身以及在相邻的应变减小层中)的影响允许区分它们中的哪些对于控制发射波长以实现电信光谱范围或影响基本激子复合物的结合能是至关重要的。所获得的结果提供了更深层次的知识控制和限制的调查结构在良好的光谱隔离的个人光学跃迁和空间限制,是至关重要的,鉴于量子点的应用在电信波长的高纯度的单光子源。
2019-08-11 cond-mat.mes-hall
Quantized anomalous Hall resistivity achieved in molecular beam epitaxy-grown MnBi2Te4 thin films
本文在MBE生长的MnBi2Te4薄膜中通过原位氧暴露和顶栅调控化学势,实现了量子化反常霍尔电阻率,并揭示了延长后退火对量子化温度与剩余纵向电阻率的影响机制。
2023-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Equally Spaced Quantum States in van der Waals Epitaxy-Grown Nanoislands
对线性色散相对论费米子的禁闭研究在基础物理学和潜在应用中都有重要意义。在这里,我们报告了强有力的STM证据的等间距,惊人的尖锐,密集分布的量子阱态(QWS)费米能附近的Pb(111)纳米岛,范德瓦尔斯外延生长在石墨化的6 H-SiC(0001)。这些观测结果可以解释为受限线性色散[111]电子的量子化能量,这些电子基本上“模拟”了面外相对论准粒子。基于相对论费米子的唯象模拟和Fabry-Perot拟合支持了起源于受限相对论电子的等间距量子阱。第一性原理计算进一步揭示了自旋轨道耦合增强了费米能级附近电子的相对论性质。这一发现揭示了朗道能级以上电子系统中唯一的等间距量子态,对进一步研究新兴拓扑材料中的受限相对论准粒子以及在结构简单的量子级联激光器中的应用具有启发意义.
2021-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Selective-Area Epitaxy of Bulk-Insulating (Bi$_x$Sb$_{1-x}$)$_2$Te$_3$ Films and Nanowires by Molecular Beam Epitaxy
本文利用分子束外延选区外延技术成功生长体绝缘拓扑绝缘体霍尔条和纳米线,其输运质量与原始衬底上生长的薄膜相当,并在纳米线中观察到量子受限拓扑表面态特有的类阿哈罗诺夫-玻姆磁阻振荡,为可扩展制造复杂拓扑器件奠定基础。
2024-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-orbit torque switching in 2D ferromagnet / topological insulator heterostructure grown by molecular beam epitaxy
拓扑绝缘体(TI)是一类通过自旋轨道矩(SOT)机制控制相邻铁磁体(FM)磁化强度的有前途的材料。然而,目前的研究结合TI与传统的FM提出了大的设备到设备的变化,导致在广泛的分布SOT幅度。已经确定,TI和FM之间的界面质量在确定SOT的性质和效率方面是至关重要的。为了优化SOT幅度并实现超低功率磁化切换,原子级平滑接口是必要的。为此,我们已经开发了一个完整的范德华FM/TI异质结的生长分子束外延。选择补偿TI(Bi0.4Sb0.6)2 Te 3和铁磁Fe 3GeTe 2(FGT)是因为它们具有优异的结晶质量、BST中的低载流子浓度以及FGT中相对较大的居里温度和垂直磁各向异性。我们通过使用谐波磁输运测量来表征SOT的大小,并表明可以在电流密度Jc < 10^10 A/m^2的情况下切换超导FGT薄膜的磁化强度。与以前使用传统FM的研究相比,我们的研究结果非常可靠,器械之间几乎没有差异。
2023-02-02 cond-mat.mes-hall
Hybridization and localized flat band in the WSe2/MoSe2 heterobilayer grown by molecular beam epitaxy
在特定的扭转角下产生的动量空间中近似局域化的莫尔平带是过渡金属二硫族化合物实现关联效应的关键。在这里,我们使用角分辨光电子能谱(ARPES)可视化的存在下,费米能级附近的范德华(VDW)WSe 2/MoSe 2异质双层的分子束外延生长的平带。这个平坦的带位于布里渊区的K点附近,宽度为几百meV。通过结合ARPES测量与密度泛函理论(DFT)计算,我们证实了不同的域,即参考2 H堆叠层取向差和任意扭曲角的区域共存。对于2 H-堆叠的异质双层,我们的ARPES结果显示出强烈的层间杂化效应,进一步证实了互补的显微拉曼光谱测量。在K处的价带的自旋分裂被确定为470 meV。异质双分子层的价带最大值(VBM)位于γ点。伽马点和K点的VBM之间的能量差为-60 meV,这与单独的1 L WSe 2和1 L WSe 2相比是明显的差异,显示了K点的VBM。
2022-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-temperature-compatible iron garnet films grown by liquid phase epitaxy
本研究采用液相外延在抗磁性YSGG衬底上生长YIG薄膜,在3 K下实现低于1 mT的铁磁共振线宽,为低温磁子器件提供低损耗材料方案。
2025-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local droplet etching-assisted quantum dot epitaxy for telecom C-band quantum light emitters
DTU Electro, Technical University of Denmark(丹麦技术大学电气工程系);DTU Nanolab, Technical University of Denmark(丹麦技术大学纳米实验室);NanoPhoton-Center for Nanophotonics, Technical University of Denmark(丹麦技术大学纳米光子学中心);Institute of Theoretical Physics, Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫科技大学理论物理研究所);Department of Materials Science, University of Milano-Bicocca(米兰比可卡大学材料科学系)
本文提出利用局部液滴蚀刻技术制备电信波段量子点,实现高光学质量的单光子源,通过精确建模验证其在低温下的持续发光特性,展示了该方法在量子光源规模化制备中的潜力。
2026-05-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Telecom quantum dots on GaAs substrates as integration-ready high performance single-photon sources
研究了基于GaAs衬底在电信O和C波段发射的MBE生长量子点,实现了低线宽、低精细结构分裂和低g2(0)值,展示了其作为可集成高性能单光子源的潜力。
2025-05-28 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
MBE-grown virtual substrates for quantum dots emitting in the telecom O- and C-bands
本研究针对电信窗口高性能量子光子器件制备难题,设计了基于组分渐变InGaAs虚拟衬底的MBE生长异质结构,实现了1200-1600 nm可调谐的O/C波段量子点发光,为未来量子网络光子器件提供了灵活平台。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall
Allotropic Ga$_2$Se$_3$/GaSe nanostructures grown by van der Waals epitaxy: Narrow exciton lines and single-photon emission
本研究针对III-VI族层状晶体纳米结构外延制备的物相限制问题,通过调控范德华外延过程制备同素异形Ga₂Se₃/GaSe纳米结构,实现了具备线偏振的窄激子线和10K下g⁽²⁾(0)~0.1的单光子发射,为量子技术非经典光源提供了新候选。
2023-11-03 cond-mat.mes-hall
Quantum coherence of electrons in random networks of c-axis oriented wedge-shaped GaN nanowalls grown by molecular beam epitaxy
研究了几种不同平均壁宽生长的c轴取向GAN纳米网络样品的输运性质的深度分布以及低场磁导率的温度依赖性。在低温下记录的磁导显示出明显的弱局域化效应在所有的样品在这里研究。散射平均自由程和相位相干时间,提取的磁电导分布。发现从散射平均自由程估计的电子迁移率与先前从这些样品的室温电导率数据估计的电子迁移率相当[Appl. Phys. Lett. 101,132109(2012); AIP Conf.Proc.1583,252(2014)],独立地证实了与本体相比,这些单体中的显著迁移率增强。我们的研究进一步揭示了高电子迁移率区域向下延伸到壁尖端以下数百纳米。与迁移率一样,相位相干长度也随着平均壁宽的减小而增大。有趣的是,对于具有较低值的平均壁宽的样品,相位相干长度估计高达60微米,这比基于GAN/AlGaN异质结构的二维电子气(2DEG)系统所报道的那些要大得多。
2014-11-03 cond-mat.mes-hall
Arrayed van der Waals Vertical Heterostructures based on 2D GaSe Grown by Molecular Beam Epitaxy
垂直堆叠二维(2D)材料能够设计新颖的电子和光电子器件并实现复杂的功能。然而,在晶片级制造这种具有原子级尖锐界面的人工异质结构提出了前所未有的挑战。在这里,我们展示了一个方便和可控的方法,用于生产晶圆级的二维硒化镓薄膜的分子束外延。原位反射高能电子衍射振荡和拉曼光谱揭示了一种逐层范德华外延生长模式。基于少层GaSe/Si结构制备了高效率的光电探测器阵列。这些光电二极管表现出稳定的整流特性和23.6%的相对较高的外量子效率。由此产生的光响应是超快和鲁棒的,响应时间为60 us。重要的是,该器件在100万次操作循环后没有显示出退化迹象。我们的研究建立了一种新的方法来生产可控的,鲁棒的和大面积的二维异质结构,并提出了进一步的实际应用的关键一步。
2016-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of MBE-grown (In,Ga)As/GaAs metamorphic buffers on excitonic and optical properties of single quantum dots with single-photon emission tuned to the telecom range
本文研究了MBE生长的InGaAs亚晶格缓冲层对GaAs基单量子点光学和激子性质的影响,通过改变缓冲层铟含量将单光子发射调谐至1.6 μm通信波段,揭示了发射偏移机制并比较了不同生长条件下的激子性质。
2023-11-26 cond-mat.mes-hall
Scalable and Tunable In-Plane Ge/Si(001) Nanowires Grown by Molecular Beam Epitaxy
该研究提出一种低温分子束外延方法,在预图案化衬底上生长位置可控、高空穴迁移率的面内锗纳米线,为可扩展纳米电子学和多量子比特芯片制造提供了可靠平台。
2025-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Size Effect in Optically Active Indium Selenide Crystal Phase Heterostructures Grown by Molecular Beam Epitaxy
该研究通过分子束外延制备光学活性硒化铟晶相异质结构,发现γ-InSe/γ-In2Se3异质结构在近红外区有强发射,且发射能量随层厚变化,源于量子尺寸效应,为近红外光电器件提供平台。
2025-09-08 cond-mat.mes-hall
Evidence for Highly p-type doping and type II band alignment in large scale monolayer WSe2 /Se-terminated GaAs heterojunction grown by Molecular beam epitaxy
以混合范德华(vdW)异质结构布置的二维材料(2D)提供了朝向2D和常规III-V族半导体的组装的途径。本文报道了用分子束外延技术在端硒GaAs(111)B上生长的单层WSe_2的结构和电子性质。反射高能电子衍射图像表现出尖锐的条纹特征,表明通过VDW外延生产的高质量WSe 2层。这通过面内X射线衍射证实。高分辨率X射线光电子能谱和高分辨率透射显微镜证实了WSe 2的单层结构和界面处不存在相互扩散。角分辨光电子能谱的研究表明,一个定义良好的WSe 2带色散和高p掺杂来自WSe 2单层和Se-终止的GaAs衬底之间的电荷转移。通过与局域泛函和杂化泛函理论计算结果的比较,我们发现实验异质结的价带顶与自由单层WSe 2的计算结果接近。我们的实验表明,接近的Se-终止的GaAs衬底可以显着调整WSe 2的电子性质。相对于石墨烯层上的WSe 2的VBM,价带最大值(VBM,位于布里渊区的K点处)向费米能级呈现约0.56 eV的上移,这指示高p型掺杂并且是纳米电子学和光电子学中的应用的关键特征。
2022-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning InP self-assembled quantum structures to telecom wavelength: a versatile original InP(As) nanostructure "workshop"
氢化物曝光对以前未报道的自组装InP(As)纳米结构的影响进行了研究,显示出意想不到的形态变化与生长参数,并通过金属有机气相外延产生了一个大家族的InP(As)纳米结构,从圆顶和环状结构到双点环系综。此外,初步的microphotoluminescence数据表明,作为一个有趣的候选人,在电信波长的单量子发射器的帽环系统,可能成为一个可能的替代InAs量子点的量子技术和电信应用。
2017-03-21 cond-mat.mes-hall
One-dimensional phosphorus chain and two-dimensional blue phosphorene grown on Au(111) by molecular-beam epitaxy
单层磷(磷烯)作为一种具有应用前景的二维(2D)材料,近年来引起了相当大的研究关注。它是一种显示出优异的传输和光学特性的半导体。通过剥离法从块状晶体中成功分离出了少层或SL黑磷,并对其电子和光学性质进行了广泛的研究。蓝磷(blueP)是黑磷的同素异形体,其中原子以更平坦的原子构型排列,最近理论上已经提出在一些基底上以SL形式存在。在这项工作中,我们报告了一个蓝色的类P外延层的形成Au(111)的分子束外延。特别是,我们发现通过扫描隧道显微镜(STM)一维(1D)的原子链在低覆盖率,发展成更紧凑的岛屿或补丁的$(\sqrt{3}\times\sqrt{3})R30^\circ$结构与覆盖率增加之前,蓝色P-样岛成核和生长。我们还注意到一个有趣的生长特性,其中$(\sqrt{3}\times\sqrt{3})R30^\circ$表面在中间覆盖往往相分离成局部低覆盖率的一维链和高覆盖率的blueP-样结构,分别。因此,本实验不仅支持最近提出的半层半层(HLBHL)的生长机制,但也揭示了blueP生长过程的动力学细节。
2017-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single photon emission from droplet epitaxial quantum dots in the standard telecom window around a wavelength of 1.55 $μ$m
研究了InP(111)A衬底上液滴外延生长的通信波长InAs量子点的发光动力学。使用三元合金InAlGaAs作为阻挡材料导致在1.55 $μ$ m电信C波段的光子发射。在没有非辐射复合影响的情况下,理论上的带间跃迁强度很好地描述了发光衰减。强度自相关函数显示出清晰的反聚束光子统计。结果表明,我们的量子点是有用的单光子和量子纠缠光子对构建一个实用的源。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall
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
Chern insulator phase realized in dual-gate-tuned MnBi2Te4 thin films grown by molecular beam epitaxy
本文在SrTiO3(111)衬底上分子束外延生长MnBi2Te4薄膜,通过衬底和AlOx层构成双栅结构实现电场精确调控,在9T和20 mK下观测到陈绝缘体相的无耗散边缘态,为电可调拓扑量子态器件奠定基础。
2024-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface-bulk coupling in a Bi$_2$Te$_3$ nanoplate grown by van der Waals epitaxy
我们报道了三维拓扑绝缘体Bi $_2$ Te $_3$纳米片中相干表面-体电子散射对量子输运的影响的实验研究。纳米片通过范德华外延生长在云母衬底上,并且直接在生长衬底上从纳米片制造顶部栅控霍尔条器件。器件的薄层电阻的顶栅电压依赖性测量揭示了纳米片中的传输载流子是n型的,并且随着顶栅电压的降低,纳米片中的载流子密度降低。然而,随着顶栅电压的降低,迁移率增加。这种迁移率的增加与降低纳米板中的载流子密度被证明是从体到表面的电子散射率的降低。低场磁输运测量在低温下进行。测得的纳米片的磁导率表现出典型的弱反局域化(WAL)特性。我们分析的测量,通过考虑到表面-体通道间的电子散射和提取退相时间$τ_ϕ$,在顶面和体中的电子的扩散系数$D$,和表面-体散射时间$τ_{SB}$作为顶栅电压和温度的函数。结果表明,纳米片中的退相主要是由电子-电子散射引起的,能量转移较小。还发现,$τ_ϕ$ / $τ_{SB}$(表面-体电子相干耦合的量度)的比率随着栅极电压的降低或温度的升高而降低。我们证明,考虑到我们的Bi $_2$ Te $_3$纳米片的表面-体相干电子散射是必不可少的,以了解在低温下的量子输运测量。
2022-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Telecom wavelength single quantum dots with very small excitonic fine-structure splitting
报道了分子束外延生长的对称InAs/InP量子点,其发射波长为1.55 $μ$ m,激子精细结构分裂为~2 $μ$ eV.量子点生长在分布式布拉格反射器和系统的特征在于微观光致发光($μ$ -PL)测量。一个数量级的量子点PL强度增强的观察与生长的样品相比。功率相关和偏振分辨测量的组合揭示了无背景激子,双激子和暗激子发射的分辨率限制的线宽低于35 $μ$ eV和双激子结合能的~1 meV。通过约20个QD的统计测量证实了结果。
2018-01-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph