与氮化硅微谐振腔确定性集成的腔增强二维材料量子发射器
量子物理
2022-12-28 v1 光学
摘要
二维材料（如六方氮化硼（hBN）与过渡金属硫族化物（TMDs））中的光学活性缺陷是一类极具吸引力的单光子发射器，具有高亮度、室温工作、发射器阵列的位点特异性工程化，以及可通过外应变与电场调谐等特性。本工作中，我们展示了一种将 hBN 与 TMDs 精确对齐并嵌入无背景氮化硅微环谐振腔的新方法。借助珀塞尔效应，高纯度 hBN 发射器在室温下展现出高达 的腔增强光谱耦合效率，超过了无腔波导-发射器耦合的理论极限，且较以往演示提升近一个数量级。该器件采用 CMOS 兼容工艺制备，未出现二维材料光学性质退化，具有热退火鲁棒性，以及量子发射器在单模波导内 100 nm 的定位精度，为具备按需单光子源的可扩展量子光子芯片开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2206.14845,
title = {Cavity-Enhanced 2D Material Quantum Emitters Deterministically Integrated with Silicon Nitride Microresonators},
author = {Kamyar Parto and Shaimaa I. Azzam and Nicholas Lewis and Sahil D. Patel and Sammy Umezawa and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Galan Moody},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.14845},
year = {2022}
}