在硅上生长的 Cu$_2$O 微晶作为量子简并激子与里德伯态的平台
应用物理
2020-05-12 v1 材料科学
量子物理
摘要
氧化亚铜(CuO)是一种具有大激子结合能的半导体,在光伏和太阳能水解等应用中具有重要技术意义。它也是量子光学的优越材料体系,实现了两种引人入胜现象的观测,即作为高度激发原子态固态类比的里德伯激子,以及接近玻色-爱因斯坦凝聚相变时表现出量子简并的稠密激子气体。由于生长高质量合成样品的重大困难,以往的实验集中于天然块体晶体。在此,我们展示了具有优异光学材料质量、能够容纳量子简并激子和激发里德伯态的 CuO 微晶。通过可兼容光刻图形化的可扩展热氧化工艺,在硅上实现了具有极低点缺陷水平的 CuO 生长。利用后者,我们在位点可控的 CuO 微结构中展示了里德伯激子,为集成量子光子学中的大量应用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1902.01853,
title = {Cu$_2$O Microcrystals Grown on Silicon as Platform for Quantum-Degenerate Excitons and Rydberg States},
author = {Stephan Steinhauer and Marijn A. M. Versteegh and André Mysyrowicz and Birgit Kunert and Val Zwiller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.01853},
year = {2020}
}