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评估用于单量子点器件的最先进确定性制备方法的对准精度

光学 2025-11-18 v2 应用物理

摘要

高效量子光源的实现依赖于将自组装量子点(QDs)以高空间定位精度集成到光子纳米结构中。在这项工作中,我们全面研究了使用两种基于标记物的量子点定位技术(光致发光(PL)和阴极荧光(CL)成像)以及一种无标记原位电子束光刻(in-situ EBL)技术所获得的量子点位置精度。我们采用四种 PL 成像配置和三种不同的图像处理方法,并将其与 CL 成像进行比较。我们基于从 PL 和 CL 图像处理获得的量子点坐标制备圆形台面结构,以评估最终定位精度。这得到量子点相对于台面中心的最终位置偏移为 PL 成像下 μx\mu_x = (-40±\pm58) nm 和 μy\mu_y = (-39±\pm85) nm,CL 成像下 μx\mu_x = (-39±\pm30) nm 和 μy\mu_y = (25±\pm77) nm,与使用 in-situ EBL 方法获得的偏移 μx\mu_x = (20±\pm40) nm 和 μy\mu_y = (-14±\pm39) nm 相当。我们讨论了所观察偏移的可能原因,这些偏移明显大于从非结构化晶圆上简单成像量子点光发射所获得的量子点定位不确定度。我们的研究突出了图像处理技术以及后续制备工艺对置于光子纳米结构内量子点最终定位精度的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.14795,
  title  = {Assessing the alignment accuracy of state-of-the-art deterministic fabrication methods for single quantum dot devices},
  author = {Abdulmalik A. Madigawa and Jan N. Donges and Benedek Gaál and Shulun Li and Martin Arentoft Jacobsen and Hanqing Liu and Deyan Dai and Xiangbin Su and Xiangjun Shang and Haiqiao Ni and Johannes Schall and Sven Rodt and Zhichuan Niu and Niels Gregersen and Stephan Reitzenstein and Battulga Munkhbat},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.14795},
  year   = {2025}
}