基于氯掺杂 ZnSe 纳米柱的高效光谱可调单光子源
光学
2022-05-23 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
外延生长半导体系统中的孤立杂质态具有重要辐射特征，如明确波长发射、极短辐射寿命和低非均匀展宽，这使其有望用于产生不可区分单光子。在本研究中，我们研究氯掺杂 ZnSe/ZnMgSe 量子阱（QW）纳米柱（NP）结构作为低温下运行的高效固态单光子源。我们表明，单光子由束缚于 ZnSe QW 中中性 Cl 原子的激子辐射复合产生，且发射光子能量可随 ZnSe 阱宽从 2.7 增至 4.7 nm 从约 2.85 调至 2.82 eV。依所开发先进技术，我们结合干法与湿化学刻蚀外延生长 ZnSe/ZnMgSe QW 阱结构制备直径约 250 nm 的 NP。剩余抗蚀剂掩模用作 NP 顶部的球形或圆柱形固体浸没透镜，使发射强度相比无透镜柱增强达一个数量级。具球形透镜的 NP 显示最高发射强度值。所测零时延二阶关联函数值为 0.14 证实了清晰的光子反聚束效应。所开发单光子源适于集成入可扩展光子电路。
引用
@article{arxiv.2205.10109,
title = {Efficient, Spectrally Tunable Single-Photon Sources Based on Chlorine-Doped ZnSe Nanopillars},
author = {Y. Kutovyi and M. M. Jansen and S. Qiao and C. Falter and N. von den Driesch and T. Brazda and N. Demarina and S. Trellenkamp and B. Bennemann and D. Grützmacher and A. Pawlis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.10109},
year = {2022}
}