Atomistic pseudopotential calculations of the optical properties of InAs/InP self-assembled quantum dots
采用经验赝势方法和多粒子效应的组态相互作用处理，对InAs/InP自组装量子点的光学性质进行了全面的研究.并与InAs/GaAs量子点的结果进行了比较。主要结果如下：（i）InAs/InP量子点中中性激子、带电激子和双激子的发射谱线排列与InAs/GaAs量子点中的有很大不同。(ii)InAs/InP量子点中的隐藏相关性为0.7 - 0.9 meV，小于InAs/GaAs量子点中的隐藏相关性。(iii)InAs/InP量子点中的中性激子、带电激子和双激子的辐射寿命比InAs/GaAs量子点中的长一倍左右。(v)InAs/InP量子点的电子和空穴相图与InAs/GaAs量子点的电子和空穴相图有很大的不同。电子和空穴的填充顺序服从Hund规则和Aufbau原理，因此高电荷激子的光致发光光谱与InAs/GaAs量子点的光致发光光谱有很大的不同。
2010-10-12 cond-mat.mtrl-sci
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
Migration barriers for diffusion of As and P atoms in InP and InAs via vacancies and interstitial atoms
本文用密度泛函理论计算InP和InAs中As、P原子经空位和间隙原子扩散的迁移势垒，发现间隙机制能垒更低但形成能更高，两种机制总激活能相当。
2024-04-02 cond-mat.mtrl-sci
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
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
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
Quantum confinement effects in InAs-InP core-shell nanowires
我们报道了在单个InAs-InP核壳纳米线中的量子限制的检测。具有直径约25 nm的InAs芯的线的特征在于发射光谱，其中在高激发强度条件下识别出两个峰。由于垂直于纳米线轴的平面中的量子限制，峰值由来自地面和激发的量子化能级的发射引起。我们已经确定在发射光谱中的不同的能量贡献相关的纤锌矿结构的线，纤锌矿核和壳之间的应变，和InAs核的限制能量。基于6带应变相关k.p理论的计算允许在这样的材料中的受限能态的理论估计，我们发现这些结果与光致发光研究的结果是很好的一致。
2007-01-04 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
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
Suppression of threading defects formation during Sb-assisted metamorphic buffer growth in InAs/InGaAs/InP structure
通过金属有机物气相外延生长Sb辅助的InxGa_（1-x）As变质缓冲层，获得了高质量InAs外延层的虚拟衬底。已发现使用三甲基锑（或其分解产物）作为表面活性剂至关重要地使得能够控制弛豫过程期间的缺陷形成。此外，缺陷的形成和表面形态的晶片切口依赖性的调查已经使得能够实现可靠的均匀生长的晶体与切口朝向[111]B方向。
2012-04-25 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
Effects of Strain Compensation on Electron Mobilities in InAs Quantum Wells Grown on InP(001)
本研究通过降低 InGaAs 包覆层 In 组分引入拉伸应变补偿，突破 InAs 量子阱 ≤7 nm 临界厚度限制，实现 2 K 下 1.16×10⁶ cm²/Vs 峰值迁移率，并评估量子寿命与 Rashba 自旋分裂。
2025-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single quantum dot nanowire LEDs
我们报道了可重复制造的InP-InAsP纳米线发光二极管，其中电子-空穴复合被限制在量子点大小的InAsP部分。纳米线的几何形状自然地使量子点与线的n-InP和p-InP末端自对准，使得这些器件有希望成为电驱动量子光学实验的候选者。我们已经研究了这些纳米LED的操作，在室温和10 K下进行了一系列一致的实验，证明了该系统用于单光子应用的潜力。
2007-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of Layer Structure and Strain on Morphology and Electronic Properties of InAs Quantum Wells on InP (001)
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
研究InAs/InGaAs量子阱在InP(001)上的层结构和应变对电子性质和表面形态的影响，结合量子输运测量和原子力显微镜揭示层设计对载流子各向异性的影响及量子阱坍塌机制。
2026-03-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph quant-ph
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
Highly linear polarized emission at telecom bands in InAs/InP quantum dot-nanowires by geometry tailoring
基于纳米线（NW）的光电器件需要在NW几何结构中进行一定的工程设计以实现偏振相关的光源和光电检测器。采用分子束外延的气-液-固生长方法制备了具有细长截面的InAs/InP量子点纳米线。通过中断样品的旋转过程中的InP壳的径向生长序列，六角非对称（HA）纳米线与长/短的横截面轴，而不是通常的对称形状。偏振分辨的光致发光测量已经揭示了显着的影响的非对称形状的纳米线上的InAs量子点发射偏振的光子主要是偏振平行于NW的长横截面轴。获得了高达91%的线性偏振度（DLP），这对于来自QD-NW的所报道的DLP值来说是最先进的。更重要的是，本文中的生长方案与HA NW的当前应用完全兼容，所述应用覆盖广泛的器件，例如偏振光发射二极管和光电检测器。
2021-06-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Structural Investigation of InAs-AlInAs and InAs-AlInP Core-Shell Nanowires
在气体源分子束外延（GS-MBE）系统中，采用金辅助气液固（VLS）方法在GaAs衬底上生长了InAs纳米线。钝化的InAs纳米线使用InP壳证明是困难的，由于形成轴向而不是核-壳结构的趋势。为了避免这个问题，通过在InAs纳米线的侧壁上直接气相-固相沉积来生长具有标称Al组成分数x = 0.20、0.36或0.53的Al $_x$ In $_{1-x}$ As或Al $_x$ In $_{1-x}$ P壳。通过透射电子显微镜表征发现，在壳中添加Al导致从VLS到沿纳米线长度具有均匀壳厚度的气-固生长模式的显著转变。这种转变的可能机制包括减少吸附原子扩散，金种子颗粒的相变和表面活性剂的影响。InAs-AlInP核壳纳米线表现出失配位错，而具有较低应变的InAs-AlInAs纳米线似乎没有缺陷。
2011-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Study of Growth Properties of InAs Islands on Nucleation Sites Defined by Focused Ion Beam
本工作描述的形态和结晶性能的InAs岛上生长的模板上创建的聚焦离子束（FIB）磷化铟（InP）衬底。在InP（001）表面上形成规则排列的浅孔，作为金属有机物气相外延生长InAs岛的优先成核位置。使用范围从$10^{15}$到$10^{16}$ $Ga^{+}$ / $cm^{2}$的离子剂量，并且岛生长两个亚单层覆盖。我们观察到在FIB产生的空腔的内表面中形成簇，并且表明对于低剂量模板，纳米结构主要是相干的，而用大离子剂量创建的模板导致具有较大岛密度的不相干岛的生长。修改后的岛的生长描述了一个简单的模型的基础上的表面电位和净吸附原子流的空腔。我们观察到，所获得的形态从粗化和聚结机制之间的竞争。
2016-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Realistic multiband k.p approach from ab initio and spin-orbit coupling effects of InAs and InP in wurtzite phase
基于非氮化物III-V族化合物的半导体纳米线可以在一定的生长条件下合成，以有利于纤锌矿晶相的出现。尽管文献中报道了这些纤锌矿化合物的从头算能带结构，但我们仍然缺乏有效的多带模型和参数集，可以简单地用于研究此类系统的物理性质，例如，在量子限制效应下。为了解决这一问题，我们采用从头计算方法计算了纤锌矿相InAs和InP的能带结构，并提出了一个8 $\times$ 8 k.p哈密顿量来描述$Γ$点附近的能带.我们表明，我们的k.p模型是强大的，可以拟合描述的从头算能带结构的重要特征。由于纤锌矿晶体中缺乏反转对称性而产生的自旋分裂效应的正确描述，是通过在哈密顿量中的$k$依赖的自旋轨道项得到的，而这在文献中常常被忽略。对于面内自旋期望值，所有能带都显示出类似Rashba的自旋织构。我们还提供了态密度和载流子密度作为费米能量的函数。或者，我们显示的导带的分析描述，有效的接近$Γ$点。相同的拟合过程应用于6 $\times$ 6价带哈密顿量。然而，我们发现，最可靠的方法是8 $\times$ 8 k.p哈密顿量的两种化合物。我们在本文中开发的k.p哈密顿量和参数集提供了一个可靠的理论框架，可以很容易地应用于研究InAs和InP基纳米结构的电子，输运，光学和自旋性质。
2016-06-10 cond-mat.mtrl-sci
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
Nonlinear evolution of surface morphology in InAs/AlAs superlattices via surface diffusion
对InP衬底上InAs/AlAs短周期超晶格自组织横向成分调制生长进行了连续介质模拟。模拟结果与同步加速器X射线衍射实验结果定量一致。在外延生长过程中的成分调制的时间演化可以解释只包括一个非线性依赖的弹性能量的生长外延层的厚度。从拟合的实验数据的增长模拟，我们已经确定了这种非线性依赖的参数。结果表明，调制幅度不依赖于特定元素的表面扩散常数。
2006-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Broadband telecom single-photon emissions from InAs/InP quantum dots grown by MOVPE droplet epitaxy
通过MOVPE滴蚀生长技术，实现了宽频电信波段的单光子发射，展示了高纯度和短寿命的量子点特性，为量子网络应用提供新平台。
2025-11-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Density-controlled growth of vertical InP nanowires on Si(111) substrates
报道了一种利用分子束外延的气-液-固方法在（111）硅衬底上实现金催化InP纳米线密度控制生长的方法。我们开发了一种有效的和无掩模的方法的基础上控制的数量和尺寸的Au-In催化剂液滴除了NW成核的条件。通过适当选择In/Au催化剂束当量压力（BEP）比、磷的BEP和生长温度，可以在18 μm ~（-2）到< 0.1 μm ~（-2）的范围内调节NW密度。将相同程度的控制转移到InAs/InP量子点-纳米线，利用超低密度通过显微光致发光研究单片生长在硅上的在电信频带中发射的单个量子点-纳米线的光学性质。在低温下的光谱学成功地证实了我们的方法的相关性，以激发单个InAs量子点上生长的样品，这打开了基于单量子点的大规模应用集成在硅上的纳米线设备的路径。
2020-03-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Fabrication, optical characterization and modeling of strained core-shell nanowires
采用化学束外延生长了具有不同InAs/InP核壳厚度的应变纳米线。在低温下进行的显微光致发光光谱，然后被用来研究单根导线的光学性质。从InAs核心的发射进行了观察和壳厚度/芯直径比的依赖关系进行了研究。我们发现，它是可能的，以调整的发射能量向0.8 eV通过控制这个比例。我们将测量的能量与计算的能量进行了比较。我们的发现与具有六方晶体结构的线是一致的。
2007-01-04 cond-mat.mtrl-sci
Single photon emission and detection at the nanoscale utilizing semiconductor nanowires
我们报告了最近的进展，对芯片上的单光子发射和检测在近红外利用半导体纳米线。我们的单光子发射器是基于一个单一的InAsP量子点嵌入在一个pn结定义沿生长轴的InP纳米线。在正向偏压下，通过电子和空穴的电注入从单个量子点发射光。量子点发射的光学质量被示出为当通过InP的小的本征部分包围量子点材料时改善。最后，我们报告了一个单一的硅纳米线雪崩光电二极管组成的p型掺杂，本征和n型掺杂的部分，在超过1000大的倍增因子。从单个Si纳米线获得的大的倍增因子开辟了在纳米尺度上检测单个光子的可能性。
2010-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous emission inhibition of telecom-band quantum disks inside single nanowire on different substrates
研究了InP纳米线中电信波段InAs量子盘的受抑制自发发射。我们已经评估了不同圆盘直径和厚度对抑制的影响。我们还比较了直立的InP纳米线和那些纳米线铺设在二氧化硅（SiO2），硅（Si）衬底上的抑制。我们发现当我们把NW放在高折射率的Si材料上时，抑制作用发生了改变。实验上，对于在SiO2和Si衬底上的NW，在1,500 nm处的Qdisk发射的抑制因子$ζ$分别从4.6减小到2.5。这些抑制甚至比6.4的常设西北小得多。抑制因子与从Qdisk到基导模的耦合和辐射模的连续谱计算的抑制因子吻合得很好。我们的观察可以是有用的集成的NW作为光源的光子纳米器件。
2014-05-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
