氮化镓中缺陷的室温明亮单光子发射
材料科学
2016-10-18 v1 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
单光子发射器在许多光子量子技术中扮演着核心角色。一类有前景的单光子发射器由宽带隙晶体中的原子色心组成，例如金刚石、碳化硅和六方氮化硼。然而，目前无法在低折射率衬底上将这些材料生长为亚微米厚度的薄膜，而这对于成熟的光子集成电路技术是必需的。因此，在技术上成熟且兼容合适异质外延的半导体中寻找量子发射器具有极大的兴趣。本文展示了基于氮化镓（GaN）缺陷的稳健单光子发射器，氮化镓是最成熟且被充分理解的半导体，可在整个可见光谱范围内发光。我们证明这些发射器具有优异的光物理性质，包括超过 500x10^3 计数/秒的亮度。我们进一步表明，这些发射器可在多种 GaN 晶圆中找到，从而为进一步的技术发展提供了可靠且可扩展的平台。我们提出了一个理论模型，基于六方氮化镓中的立方相包裹体来解释这些发射器的起源。我们的结果构成了一条基于 GaN 实现可扩展、集成片上量子技术的可行路径。
引用
@article{arxiv.1610.04692,
title = {Bright Room-Temperature Single Photon Emission from Defects in Gallium Nitride},
author = {Amanuel M. Berhane and Kwang-Yong Jeong and Zoltán Bodrog and Saskia Fiedler and Tim Schröder and Noelia Vico Triviño and Tomás Palacios and Adam Gali and Milos Toth and Dirk Englund and Igor Aharonovich},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.04692},
year = {2016}
}