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
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
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
Elimination of the acoustoelectric domain and increasing of the emission intensity by means of shunting the lateral current in the InGaAs/GaAs heterostructures
本文提出在InGaAs/GaAs异质结构表面沉积半透明银膜以分流侧向电流,从而消除强电场下的声电畴,解决了电流振荡与下降问题,并大幅提升了带间发射强度。
2025-11-05 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
Current-induced spin polarization in InGaAs and GaAs epilayers with varying doping densities
测量了In $_{x}$ Ga $_{1-x}$ As外延层在不同铟浓度和硅掺杂浓度下的电流诱导自旋极化和动量相关自旋轨道场。具有较高铟浓度和载流子浓度以及较低迁移率的样品被发现具有较大的电自旋产生效率。此外,在GaAs外延层中检测到电流诱导的自旋极化,尽管没有可测量的自旋轨道场,这表明必须考虑自旋极化机制的外在贡献。理论计算的基础上的一个模型,其中包括外部贡献的自旋退相和自旋霍尔效应,除了内在的Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合,被发现定性同意与实验结果。
2017-06-01 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
Non-linear magnetotransport phenomena in high-mobility two-dimensional electrons in InGaAs/InP and GaAs/AlGaAs
本文报道了直流驱动下高迁移率InGaAs/InP和GaAs/AlGaAs霍尔棒样品$\Idc$的非线性微分电阻$r_{xx}=dV_{xx}/dI$中的磁输运现象的观测和分析。具体地,观察到在大填充因子下的Shubnikov-de Haas(SdH)振荡在足够大的$\Idc$值下反转它们的相位。这种相位反转被解释为是由于电子加热效应。在量子霍尔效应机制中,$r_{xx}$振荡转变成具有对应于奇数和偶数填充因子的不同斜率的菱形图案。在奇数填充因子下的菱形特征可以用作探针来确定自旋能隙。还观察到零电流异常(ZCA),其表现为在零电流下$r_{xx}(\Idc)$特性中的窄谷。ZCA效应强烈地依赖于温度,在1 K以上消失,而运输金刚石持续到更高的温度。运输钻石和ZCA完全再现在一个更高的迁移率GaAs/AlGaAs霍尔条结构,确认这些现象反映了二维系统的固有特性。
2012-09-03 cond-mat.mes-hall
Exchange interaction-driven dynamic nuclear polarization in Mn-doped InGaAs/GaAs quantum dots
我们研究了单个自组装InGaAs/GaAs量子点中的光自旋取向和动态核极化(DNP),其中Mn原子是一种磁性杂质,为中性受主A $^0$提供了有效的自旋$J=1$。我们发现在这种量子点中光生电子的自旋可以通过准共振圆极化激发有效地取向。然而,对于通过补偿与A $^0$的交换相互作用$Δ_e$的磁场而准简并的电子自旋能级,由于交换的各向异性部分而存在完全去极化。尽管如此,在大多数研究的量子点中,自旋极化的光电子产生明显的DNP,其随着纵向磁场而生长,直到临界场,在临界场处其突然消失。对于某些量子点,在不同的磁场下观察到这种DNP序列的几个副本。这种惊人的行为定性讨论的结果,不同的交换相互作用所经历的电子,驱动DNP率通过电子-核自旋触发器的能量成本。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall
Modelling the intermixing effects in highly strained asymmetric InGaAs/GaAs quantum well
在这项工作中,我们从理论上研究了高应变In $_{0.3}$ Ga $_{0.7}$ As/GaAs量子阱中的混合效应,考虑到原位铟表面偏析引起的组分分布变化。为了研究偏析效应对生长后混合的影响,采用有限差分法数值求解了一维稳态Schrodinger方程和Fick第二扩散定律。考虑了In/Ga互扩散对不同In分凝系数下量子阱发射能量的影响。我们的结果表明,混合量子阱的发射能量强烈依赖于分凝效应。的相互扩散增强的能量转移被发现是相当大的减少较高的偏析系数。这项工作增加了相当大的洞察力的理解和建模的影响,在半导体纳米结构的相互扩散。
2015-10-22 cond-mat.mes-hall
Suppression of Edge Recombination in InAs/InGaAs DWELL Solar Cells
MBE生长的InAs/InGaAs DWELL太阳能电池是一个标准的PIN二极管结构,在200 nm本征GaAs区域内的InGaAs量子阱中嵌入六层InAs量子点。GaAs控制晶片由相同的引脚配置组成,但没有DWELL结构。典型的DWELL太阳能电池表现出更高的短路电流密度,同时保持几乎相同的开路电压为不同的规模,和更高的短路电流密度的优势是在较小的电池更明显。相比之下,具有较高周长与面积比的较小尺寸电池使边缘复合电流在GaAs控制电池中占主导地位,因此它们的开路电压和效率严重降低。当尺寸从5 × 5 mm ~ 2缩小到2 × 2 mm ~ 2时,GaAs控制电池在AM 1.5G下的开路电压和效率分别从0.914V和8.85%下降到0.834V和7.41%,而DWELL太阳电池分别从0.665V和7.04%上升到0.675V和8.17%。
2011-02-12 cond-mat.mes-hall
Model of circular polarization dependence on Mn delta-layer position in LED heterostructures with InGaAs/GaAs quantum well
提出了具有InGaAs/GaAs量子阱的LED异质结构中Mn δ层位置的圆偏振依赖性的简单模型,能够相当准确地解释最近令人着迷的实验结果[S. V. Zaitsev等人,Physica E(2009),doi:10.1016/j.physe.2008.11.003]。该模型强调了注入的空穴和Mn自旋之间的位置相关的交换相互作用的作用,显着影响的磁场中的空穴能级分裂,导致强烈的变化的极化依赖性。讨论了注入空穴能量对应的有效温度和几何结构缺陷引起的展宽的作用。
2009-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanical control of spin-orbit splitting in GaAs and InGaAs epilayers
利用时间分辨克尔旋转谱测量了GaAs和InGaAs外延层中自旋分裂能随抽运-探测距离、电压和磁场的变化。样品的应变可以在低温恒温器中使用机械虎钳施加的三点和四点弯曲进行可再现地控制。我们发现,自旋分裂的幅度与所施加的张力和电压线性增加。一个应变漂移扩散模型是用来与测量的自旋轨道分裂的样品中的应变量的大小。
2006-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Multiple quantum beats of quantum confined exciton states in InGaAs/GaAs quantum well
利用光谱分辨泵浦-探测方法,首次在InGaAs/GaAs宽阱异质结中探测到相干激发量子受限激子态系统的多量子拍。在泵浦脉冲和探测脉冲之间的正延迟和负延迟处观察到拍频信号。理论模型的发展,它允许一个属性的四波混频(FWM)信号在非标准方向上检测到的负延迟的QB。拍频信号通过四波混频波与探测脉冲产生的偏振的干涉而被强烈增强。在正延迟时,量子点是由于量子限制激子态的相互干涉引起的。在实验中观察到几个QB频率,这与激子系统中的能级间距相一致。在正延迟和负延迟下,QB的衰减时间都是几皮秒的量级。它们接近激子布居的弛豫时间,这使得人们可以认为激子的减少是所研究系统中相干弛豫的主要机制。
2015-07-15 cond-mat.mes-hall
Effect of irradiation by He+ and Ga+ ions on 2D-exciton susceptibility of the InGaAs/GaAs quantum-well structures
本文研究了30 keVGa ~+和35 keVHe ~+离子(相对小剂量)辐照对InGaAs/GaAs单量子阱结构激子反射谱的影响。结果表明,在所有的剂量下,辐照都会导致反射谱中激子共振强度的降低和激子共振的展宽。结果表明,这些变化与激子跃迁振子强度的降低无关,也与激子态的辐照破坏无关,而与激子共振态的非均匀展宽有关。该过程的机理是2D激子被与Ga(In)和As空位相关的结构缺陷散射的结果,所述Ga(In)和As空位在高能离子与晶体结构的规则原子碰撞时产生。该模型是用来比较实验依赖的效率的Ga+-离子诱导的加宽的量子阱从照射表面的距离与类似的依赖使用蒙特卡罗技术计算。模拟结果与实验数据之间的差异进行了讨论。
2014-12-22 cond-mat.mes-hall
Damping of Exciton Rabi Rotations by Acoustic Phonons in Optically Excited InGaAs/GaAs Quantum Dots
我们报告的实验证据,确定声学声子的主要来源的激发诱导退相(EID)负责强度阻尼的量子点激子拉比旋转。EID率提取的温度依赖性拉比旋转测量的基态激子跃迁,并被发现是在密切的定量协议与声学声子模型。
2010-01-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transport properties of 2D-electron gas in a n-InGaAs/GaAs DQW in a vicinity of low magnetic-field-induced Hall insulator--quantum Hall liquid transition
在零磁场下,n-InGaAs/GaAs双量子阱(DQW)中低迁移率稀二维电子气的电阻率(R)在T = 1.8 - 70 K范围内呈现单调的“类绝缘”温度关系(dR/dT < 0)。该温度区间对应于我们的样品的弹道状态(kTtau/hbar > 0.1 - 3.5),并且电子密度在所谓的B = 0 2D金属-绝缘体转变的“绝缘”侧。我们证明了所观察到的局域化和朗道量子化是由于σ_xy(T)反常的T依赖性。
2005-12-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Theoretical study of strain-dependent optical absorption in Stranski-Krastanov grown InAs/InGaAs/GaAs/AlGaAs quantum dots
本文对自组装量子点的光吸收进行了详细的理论研究。一个严格的原子应变模型,以及一个复杂的电子能带结构模型,用于确保在这些设备中的光学跃迁的准确预测。本文提出的优化模型能够重现的误差小于1 $\%$的实验结果。研究了入射光偏振态、合金摩尔分数、量子点尺寸和掺杂等因素对量子点的影响。面内偏振光吸收比垂直偏振光吸收更显著。增加应变控制层的摩尔分数导致较低的能隙和较大的吸收波长。令人惊讶的是,吸收波长对点直径的变化高度敏感,但对点高度的变化几乎不敏感。通过对影响光跃迁能量的各种因素的敏感性分析,解释了这种不可预测的行为。
2015-02-26 cond-mat.mes-hall
High-quality single InGaAs/GaAs quantum dot growth on a CMOS-compatible silicon substrate for quantum photonic applications
本文通过GaP缓冲层和缺陷减少层在硅上直接异质外延生长高质量InGaAs量子点,实现与CMOS兼容的量子光子器件,展现出优异的光学特性、多光子抑制、高光子不可分辨性及提取效率。
2023-11-24 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Physical properties of highly uniform InGaAs pyramidal quantum dots with GaAs barriers: Fine structure splitting in pre-patterned substrates
InGaAs量子点嵌入GaAs势垒中,生长在7 μm边的倒四面体凹槽中,在发射的均匀性和光谱窄度方面表现出有趣的特性。本文对精细结构分裂进行了研究。对大约40个单量子点的研究揭示了两个要点:(1)该参数的值在点与点之间非常相似,再次证明了金字塔QD性质的均匀性,(2)在所研究的样品中,几乎没有机会找到具有自然零分裂的点,但是所发现的值(平均值为13 μeV)应该总是保证利用某种校正技术(例如,施加小磁场)恢复简并的能力。
2011-04-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
AlGaAs nanowires as a universal platform for GaAs, InGaAs, and InAs quantum dots
Technical University of Denmark(丹麦技术大学);St. Petersburg State University(圣彼得堡国立大学);Université Paris Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Alferov University(阿尔费罗夫大学)
本研究提出以AlGaAs纳米线为通用主体,制备GaAs、InGaAs和InAs量子点,实现了波长可调的InGaAs量子点,可集成多量子点并验证了材料兼容性,为光子量子技术提供了统一平台。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Thermal stability of emission from single InGaAs/GaAs quantum dots at the telecom O-band
本文研究InGaAs/GaAs量子点在电信O波段的发射热稳定性,发现俘获空穴增强三重态发光,50K下单光子纯度达0.13,为高温单光子源提供前景。
2020-11-19 cond-mat.mes-hall
Spin-injection and spin-relaxation in p-doped InGaAs/GaAs quantum-dot spin light emitting diode at zero magnetic field
报道了p型掺杂InGaAs/GaAs量子点自旋发光二极管在零磁场下的有效自旋注入。在100 K温度范围内,测量到了高的电致发光圆偏振度(Pc)~19%.这一结果是由于垂直磁化的CoFeB/MgO自旋注入器允许有效的自旋注入和适当的p型掺杂的InGaAs/GaAs量子点层在有源区中的组合。通过分析电致发光圆极化的偏压和温度依赖性,我们证明了一个两步自旋弛豫过程。第一步发生在电子隧穿MgO势垒并穿过GaAs耗尽层时。自旋弛豫由与电子的动能有关的Dyakonov-Perel机制控制,其特征在于偏压依赖的Pc。第二步发生在电子在与空穴辐射复合之前被捕获到QD中时。Pc的温度依赖性反映了温度诱导的量子点掺杂的修改,连同量子点内部的载流子寿命和自旋弛豫时间之间的比率的变化。理解这些自旋弛豫机制对于提高自旋LED在未来室温下零外加磁场下的自旋光电应用的性能是至关重要的。
2020-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon induced Rabi frequency renormalization of optically driven single InGaAs/GaAs quantum dots
我们研究光驱动拉比旋转的量子点激子跃迁之间的5和50 K,和脉冲面积高达$14π$。在高驱动场区,拉比旋转的衰减是非单调的,周期随脉冲面积减小而随温度增大。通过比较的激子-声子相互作用的弱耦合模型的实验,我们表明,所观察到的拉比频率的重整化诱导的纵向声学声子的浴中的波动,一种效果,这是一个声子类比的兰姆位移。
2010-10-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Resistive switching effect in the n-InGaAs/GaAs heterostructures with double tunnel-coupled quantum wells
研究了在短脉冲强纵向(量子阱平面内)电场作用下,不同掺杂浓度的单、双隧道耦合量子阱的电导行为。研究表明,在低温(4 K)条件下,在较窄的量子阱中,当杂质层为三角形时,非对称量子阱将出现电导增加的长期亚稳态.在其他构型的结构中未观察到。所观察到的效果解释的模型占亚稳态的变化,在所研究的结构中的电子能态谱所造成的强电场脉冲。
2021-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning exciton and biexciton transition energies and fine structure splitting through hydrostatic pressure in single InGaAs quantum dots
我们表明,激子和双激子发射能量以及激子精细结构分裂(FSS)在单个(In,Ga)As/GaAs量子点(QD)可以有效地调整使用流体静压原位在光学低温恒温器在高达4.4 GPa。最大激子发射能移高达380 meV,FSS高达180 $μ$ eV。我们成功地在量子点中产生了双激子反结合-结合跃迁,这是从双激子发射的级联产生颜色和偏振不可区分的光子对并通过时间重排方案产生纠缠光子的关键实验条件。我们进行原子赝势计算现实的(In,Ga)As/GaAs量子点,以了解流体静压引起的影响的物理机制。
2013-08-07 cond-mat.mes-hall
Nontrivial relaxation dynamics of excitons in high-quality InGaAs/GaAs quantum wells
高质量InGaAs/GaAs量子阱结构的光致发光谱和反射光谱显示出一系列超窄峰,这归因于量子限制激子态。这些峰的强度作为温度的函数而降低,而线宽表现出复杂而奇特的行为。在低抽运下,在所研究的整个温度范围内,所有峰的宽度保持相当窄($< 0.1$ meV),$4 - 30K$。在较强的泵浦下,线宽随温度的升高先增大后减小。泵浦-探测实验表明,在激子衰减,$< 10$ ps和$15 - 45ns$的两个特征的时间尺度,分别。我们解释所有这些数据之间的相互作用的激子重组的光锥,激子弛豫从非辐射水库的光锥,和非辐射激子的热解离。低能量激子线的加宽由与库激子的辐射复合和散射决定,而对于较高能量状态,线宽还取决于声学声子弛豫过程。
2015-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin dynamics of electrons and holes in InGaAs/GaAs quantum wells at milliKelvin temperatures
用时间分辨法拉第旋转和椭圆率技术研究了n掺杂(In,Ga)As/GaAs量子阱中载流子自旋动力学,温度范围为430毫开尔文。这些技术给出了非常不同的光谱依赖性的数据,但从这些数据中可以获得关于自旋动力学的一致信息,与理论预测一致。讨论了激子共振激发和激子共振激发下长寿命自旋相干产生的机制。我们证明,载流子局域化导致自旋弛豫时间的饱和在45 ns的电子低于4.5 K和在2 ns的空穴低于2.3 K。基本的自旋弛豫机制进行了讨论。
2010-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
On the Transport Diamonds and Zero Current Anomaly in InGaAs/InP and GaAs/AlGaAs
在量子霍尔效应(QHE)中,微分电阻率$r_{xx} \equiv r$在霍尔电阻率形成平台的范围内消失。本文从晶格出发,用复合玻色子建立类BCS哈密顿量,并利用统计力学方法,发展了一种微观理论。我们的玻色子理论的主要优点是它能够消除复合费米子理论中假设的霍尔电阻率中的平台形成。在辐射下的QHE中,电阻率在没有平台形成的范围内消失。这在双通道模型中示出,一个通道由辐射激发,其中超电流运行,另一个(基础)通道中正常电流运行。当测量电阻率$r$作为磁场和直流电(DC)的函数时,出现输运菱形(TD)和零直流电异常(ZCA)。电子在磁场中的螺旋运动可以分解为两个部分,即回旋质量为$m^*$的回旋运动和磁输运为$M^*$的引导中心运动。运动的量子化在态密度中产生磁振荡。利用动力学理论和量子统计力学计算了磁导率。TR和ZCA被证明是QHE的分解。整数QHE极小值被示出为随着DC的增加逐渐成为Shubnikov-de Haas(SdH)极大值。低温下的ZCA($T=0.253$-1.2\,K)与温度有关,这是由电子-光学-声子散射引起的。
2011-06-20 cond-mat.mes-hall
Effect of exchange electron-electron interaction on conductivity of InGaAs single and double quantum wells in ballistic regime
本文报道了GaAs/InGaAs/GaAs单量子阱和双量子阱中二维电子气在宽温区(1.8-100)K的量子电导修正的实验研究。我们将零磁场下纵向电导率的实验数据与相互作用引起的输运系数修正理论进行了比较。在10 K到(45-60)K的温度范围内,理论与实验结果符合得相当好,这一范围涵盖了我们样品的弹道相互作用区域。
2018-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Thin-Film InGaAs Metamorphic Buffer for telecom C-band InAs Quantum Dots and Optical Resonators on GaAs Platform
GaAs基材料系统以实现具有优异光学特性的InAs量子点(QD)而闻名。然而,这些点通常以约900 nm的波长发射。插入变形缓冲层(MMB)可以将发射转移到以1550 nm为中心的技术上有吸引力的电信C波段范围。然而,普通MMB设计的厚度限制了它们与大多数光子谐振器类型的兼容性。在这里,我们报告的MOVPE生长的一种新型的InGaAs MMB的非线性铟含量梯度分布,旨在最大限度地提高最小的层厚度内的塑性松弛。沉积在该薄膜MMB上的InAs量子点在1550 nm处的单光子发射被证明。通过纳米结构技术将其集成到靶心腔中,证明了新设计的优势。量子点/MMB结构的外延生长的进展形成了高质量的电信非经典光源作为光子量子技术的关键组成部分的制造的基础。
2021-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
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
Long dephasing time and high temperature ballistic transport in an InGaAs open quantum dot
本文报道了在1.3 K ~ 204 K温度范围内对敞开的圆形InGaAs量子点的磁导的测量结果。我们观察到两种类型的磁导波动:普遍电导波动(UCFs),和“聚焦”的波动有关的弹道轨道之间的开口。从UCF振幅中提取的电子相位相干时间大于GaAs/AlGaAs量子点中的电子相位相干时间,并且具有类似的温度依赖性(在T^-1和T^-2之间)。低于150 K,与“聚焦”波动相关的特征长度显示出与电导率略有不同的温度依赖性。
2002-10-04 cond-mat.mes-hall
Energy levels of In_x Ga_(1-x) As/GaAs quantum dot laser with different sizes
本文研究了GaAs包围的立方InGaAs量子点的应变、带边和能级。结果表明,在InGaAs-GaAs界面处的总应变值较大,并且在较小的量子点中也是如此。此外,还证明导带和价带边缘以及电子-空穴能级与尺寸有关;较大的量子点尺寸似乎会导致较低的复合能。此外,更多的能级从体GaAs的连续态中分离出来,并进入QD分离能级。此外,本征值的简并性也会随尺寸的变化而变化。我们的研究结果与前人的研究结果相吻合。关键词:应变,带边,工程能级,量子点尺寸,量子点激光器
2015-11-01 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Molecular beam epitaxy of wafer-scale O-band InAs/InGaAs quantum dots on GaAs for quantum photonics
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);TUM School of Computation, Information and Technology, Technical University of Munich(慕尼黑工业大学计算、信息与技术学院);Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡大学);Saqura Technologies GmbH(萨库拉技术有限公司);Ruhr University Bochum(波鸿鲁尔大学);Ludwig-Maximilians-University Munich(慕尼黑大学);Technical University Berlin(柏林工业大学);Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院)
本文提出了一种可扩展的分子束外延方法,用于在GaAs(001)基底上制备低密度可调O波段InAs/InGaAs量子点,通过梯度沉积InAs和应变缓解层调控发射波长,并通过光致发光和扫描透射电子显微镜研究其光学和结构特性。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Mapping spin-orbit splitting in strained InGaAs epilayers
时间和空间分辨的法拉第旋转光谱被用来测量应变InGaAs外延层中动量相关的自旋分裂的大小和方向。外延层的晶格匹配的GaAs衬底和设计,以减少不均匀的影响有关的应变弛豫。作为沿着[100]、[010]、[110]和[1 $\overline{1}$ 0]方向的电子自旋漂移速度的函数的动量相关自旋分裂的测量使得能够分离由沿着$\langle$ 110 $\rangle$的单轴和双轴应变产生的各向同性和各向异性有效磁场。我们将我们的研究结果与以前的测量和理论预测的自旋分裂体应变半导体中的反转对称性破缺。
2010-06-29 cond-mat.mes-hall
Effect of gallium termination on InGaAs wetting layer properties in droplet epitaxy InGaAs quantum dots
该研究结合光谱、寿命测量与透射电镜,揭示液滴外延 InGaAs 量子点中仍存在 InGaAs 浸润层,并证明预沉积 Ga 可使其发射波长显著蓝移直至与 GaAs 受主峰重合。
2022-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Monolithic axial InGaAs quantum dot emitters in GaAs-based nanowires via Sb-mediated facet engineering
Walter Schottky Institute, TUM School of Natural Sciences, Technical University of Munich(慕尼黑工业大学沃尔特·施科特基研究所自然科学学院);Institute for Physics and Astronomy, Technical University Berlin(柏林工业大学物理与天文学研究所);Department of Chemistry, Ludwig-Maximilians-University of Munich(慕尼黑大学化学系);Walter Schottky Institute, TUM School of Computation, Information and Technology, Technical University of Munich(慕尼黑工业大学沃尔特·施科特基研究所计算、信息与技术学院);Department of Physics, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校物理系)
本研究通过Sb介导的facet工程开发了GaAs基纳米线中的InGaAs量子点发射体,解决了轴向量子发射体的制备难题,实现了单片集成的单光子源。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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
Nonlinear Charge Transport in InGaAs Nanowires at Terahertz Frequencies
我们探测GaAs/In0.2Ga0.8As核/壳纳米线在高电场下的电子输运性质,使用宽带太赫兹脉冲和峰值电场高达0.6 MV/cm的光泵/太赫兹探测光谱。光激发的载流子的等离子体共振表现出系统的红移和抑制其光谱权重的太赫兹驱动场超过0.4 MV/cm。这种行为归因于谷间电子散射,导致平均电子有效质量增加,并且在最高场下电子迁移率相应地降低约2倍。我们表明,有效质量的增加是不均匀的沿纳米线,主要发生在他们的中间部分,导致空间不均匀的载流子响应。我们的研究结果量化了GaAs基纳米线的非线性输运机制,并显示了其在太赫兹频率下工作的纳米器件的发展潜力。
2020-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imaging surface plasmon polaritons using proximal self-assembled InGaAs quantum dots
我们目前的光学调查的混合等离子体纳米系统组成的光刻定义的等离子体金波导或分束器的GaAs衬底耦合到近端自组装InGaAs量子点。我们设计了一种样品结构,使我们能够精确地调整量子点和样品表面之间的距离在纳米制造过程中,并证明了非辐射过程不起主要作用的分离下降到$\sim 10 nm$。聚焦在等离子体纳米结构的一端上的偏振激光束产生传播的表面等离子体激元,其继而在传播期间在GaAs衬底中产生电子-空穴对。这些自由载流子随后被表面下的量子点$\sim 25 nm$捕获,从而产生发光。光谱积分的量子点发光的强度用于对传播的等离子体激元模式成像。随着波导宽度从$5 μm$减小到$1 μm$,我们清楚地观察到在远端波导端的不同等离子体模式,使得它们能够在真实空间中直接成像。该成像技术应用于等离子体分束器,当相互作用长度$L_i$变化时,该等离子体分束器有助于确定两个分束器输出端口之间的分束比。对于激发能接近GaAs带边的$L_i\sim 9\pm1 μm$和$1 μm$宽波导,观察到$50:50$的分束比。我们的实验结果与波导和分束器的模式分布和时域有限差分模拟结果吻合得很好。
2014-05-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Low-Noise GaAs Quantum Dots for Quantum Photonics
量子点既是单光子源又是单自旋的宿主。这种组合使得拉曼光子的确定性生成-带宽匹配到原子量子存储器-以及光子簇状态的生成,这是量子通信和基于测量的量子计算中的资源。AlGaAs中的GaAs量子点可以在频率上与基于铷的光子存储器相匹配,并且与广泛使用的InGaAs量子点相比,具有潜在的改善的电子自旋相干性。然而,它们的电荷稳定性和光学线宽通常比它们的InGaAs对应物差得多。在这里,我们嵌入GaAs量子点到一个$n$ - $i$ - $p$ -二极管专门设计用于低温操作。我们展示了超低噪声的行为:通过库仑阻塞,接近寿命限制的线宽,电荷控制,没有闪烁。我们观察到高保真光学电子自旋初始化和长的电子自旋寿命为这些量子点。我们的工作为接近光谱红色部分的低噪声量子光子学建立了材料平台。
2020-09-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Excitons in InGaAs Quantum Dots without Electron Wetting Layer States
Stranski-Krastanov(SK)生长模式促进了使用晶格失配半导体(例如InAs和GaAs)的量子点(QD)的自组装。SK量子点是无缺陷的,可以嵌入异质结构和纳米工程器件中。InAs量子点是优良的光子发射体:量子点激子,电子-空穴束缚对,被利用作为高质量单光子的发射体用于量子通信。SK模式的一个显著缺点是润湿层(WL)。WL的结果在一个连续的能量相当接近的量子点限制态。WL-态导致QD-激子的不需要的散射和退相过程。在这里,我们报告说,稍微修改的SK生长协议的GaAs上的InAs-我们添加一个单层的AlAs以下的InAs QD形成-结果在一个激进的变化的QD激子。广泛的表征表明,该附加层消除了电子的WL连续体,从而能够产生高电荷激子,其中多达六个电子占据相同的QD。与此协议生长的单量子点表现出的光学线宽匹配的最好的SK量子点,使他们成为一个有吸引力的替代标准InGaAs量子点。
2018-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charged excitons and biexcitons in laterally coupled InGaAs quantum dots
本文给出了激子、正、负三重子(X \pm)、正、负四重子(X 2 \pm)和双激子的原子经验赝势计算和组态相互作用的结果。所研究的结构是在横向电场下嵌入GaAs中的横向排列的InGaAs量子点分子。激子相当简单的能量在带电准粒子的情况下变得更加复杂,但仍然容易处理。负三振子谱在目前可用的场范围内显示四个反交叉,而正三振子显示两个。反交叉的幅度揭示了载流子隧穿过程中的多体效应,这应该是实验上可以达到的。
2010-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A carrier relaxation bottleneck probed in single InGaAs quantum dots using integrated superconducting single photon detectors
利用集成的超导单光子探测器,我们探测了嵌入在GaAs脊形波导中的单个自组装InGaAs量子点中的超慢激子捕获和弛豫动力学。时间分辨的发光测量与芯片上和芯片外检测显示连续减少的载流子弛豫时间从1.22 $\pm$ 0.07 ns到0.10 $\pm$ 0.07 ns时,增加非共振注入的载流子的数量。通过比较片外时间分辨光谱与光谱集成的片上测量,我们确定所观察到的动态上升时间($τ_r$)所产生的在低激发水平的弛豫瓶颈。从与单激子跃迁的时间动力学与片上发射信号的比较,我们得出结论,弛豫瓶颈是规避的存在下的载流子占据状态的散装材料和二维润湿层连续。观察到的上升时间的特征-2/3幂律的依赖性,这表明在量子点和二维润湿层连续体中捕获的载流子之间的Auger型散射,其绕过了声子弛豫瓶颈。
2014-08-15 cond-mat.mes-hall
Optically controlled spin-polarization memory effect on Mn delta-doped heterostrucutres
研究了InGaAs/GaAs:Mn结构上自旋极化光生载流子与Mn离子相互作用的动力学。载流子被限制在InGaAs量子阱中,Mn离子来自在靠近阱的GaAs势垒处生长的Mn δ层。尽管载流子和Mn离子在空间上是分离的,但它们之间的相互作用通过时间分辨的自旋极化光致发光测量来证明。使用具有相反圆偏振的预脉冲激光激发明显降低了观察到强磁相互作用的样品的量子阱发射的偏振度。结果表明,Mn离子作为一个自旋存储器,可以通过光生载流子的偏振进行光学控制。另一方面,自旋极化的Mn离子也影响随后产生的载流子的自旋极化,如通过它们的自旋弛豫时间所观察到的。这些效应随着脉冲之间的时间延迟的增加以及温度的增加而逐渐消失。
2016-04-17 cond-mat.mes-hall
Growth and optical properties of self-assembled InGaAs Quantum Posts
我们展示了一种方法来生长高度控制,无位错InGaAs量子点(QPs)的GaAs分子束外延(MBE),这是证实了结构的调查。的光学性能进行比较,以现实的8带K.P计算的电子结构,充分考虑应变和结构特性的QP。利用嵌在n-i-p结中的量子点,我们发现了宽范围的带间谱可调谐性和巨大的静态偶极矩。
2008-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Polariton condensation in a planar microcavity with InGaAs quantum wells
极化子晶格凝聚体为芯片上的量子仿真提供了一个平台。扩展极化激元晶格中的相互作用目前受到微腔的固有光子无序的限制。在这里,我们制作了一个应变补偿平面GaAs/AlAs微腔嵌入InGaAs量子阱和报告极化激元凝聚下的非共振光激发。极化激元凝聚的证据支持光谱反射和透射几何,而第二个阈值光子激射的观察使我们能够最终区分强耦合和弱耦合非线性制度。
2014-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Tuning of structure inversion asymmetry by the $δ$-doping position in (001)-grown GaAs quantum wells
利用磁场诱导的光电流效应研究了掺杂GaAs(001)量子阱的结构和体反转不对称性。我们表明,结构反转不对称性(SIA)可以定制的变化的δ掺杂层的位置。对称掺杂的结构由于在生长过程中的杂质偏析而表现出显著的SIA。调整SIA的δ掺杂位置,我们生长的样品几乎相等程度的结构和体反转不对称。
2009-03-06 cond-mat.mes-hall
Suppression of nuclear spin fluctuations in an InGaAs quantum dot ensemble by GHz-pulsed optical excitation
在横向磁场中,利用重复频率为1GHz的周期性光激发,研究了单电荷(In,Ga)As/GaAs量子点系综的相干电子自旋动力学.尽管电子$g$因子具有很强的不均匀性、光学跃迁的光谱扩展以及核自旋波动的广泛分布,但我们能够将整个激发自旋系综推入与激光器相当的单个拉莫尔旋进模式。重复频率。此外,我们表明,从探测光跃迁的泵浦脉冲的光失谐诱导定向动态核极化,并导致离散化的总磁场作用于电子系综。最后,我们表明,高度周期性的光激发可以用作通用工具,强烈减少核自旋波动和准备一个强大的核环境,随后操纵的电子自旋,也在不同的操作频率。
2021-04-19 cond-mat.mes-hall
Complex optical signatures from quantum dot nanostructures and behavior in inverted pyramidal recesses
本文研究了在(111)B取向的GaAs衬底上生长的InGaAs异质结的结构和光学性质。首先,组成的限制势垒材料(GaAs在这项工作中)和它的生长温度被示出的一些关键参数,确定的主要量子点的属性,包括非平凡的发射能量依赖性,激子图案和不寻常的光致发光能量排序的InGaAs集成纳米结构。其次,在我们的结构中,在众所周知的结构(一个量子点和三个横向量子线和量子阱)旁边,证明了以前未识别类型的InGaAs纳米结构-三个角量子点的形成。研究结果表明,金字塔量子点系统的复杂性,强烈依赖于样品的设计,这应该考虑在新设计的实验项目中选择高度对称(中心)量子点。
2014-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong enhancement of heavy-hole Landé factor $q$ in InGaAs symmetric quantum dots revealed by coherent optical spectroscopy
本研究通过相干光谱发现对称自组装(In,Ga)As/GaAs量子点中价带翘曲导致大面内重空穴$g$因子,其影响超过重轻空穴混合机制,该效应产生的均匀磁场诱导光学各向异性为自旋量子器件实现提供前提。
2021-03-25 cond-mat.mes-hall