用于相干GHz-THz声子工程的GaAs/AlAs声学纳米腔

半导体纳米结构中高频声学声子的受控限制已成为功能性纳米声子学和混合量子技术的关键要素。在本综述中，我们总结了近期进展，这些进展已将GaAs/AlAs声学纳米腔确立为GHz-THz声子工程的通用且可扩展的平台。与其他纳米声子学平台相比，GaAs/AlAs提供了特别有利的组合：成熟的外延生长、强的光弹耦合，以及在GHz-THz范围内同时实现光学-声学模式共局域化。我们专注于基于分布式布拉格反射器（DBR）的架构，特别强调能够实现三维声子限制以及声场和光场强共局域化的微柱谐振器。超快光学技术的最新发展，包括皮秒超声学和布里渊散射，为纳米尺度的声子动力学、相干性和耗散提供了前所未有的探测手段。这些进展，加上强的光声子耦合，已经实现了受限声学模式的高效相干产生、检测和操控。我们讨论了关键性能指标、集成策略和剩余挑战，特别是在声光转换效率和可扩展电控方面。最后，我们概述了非线性声子学、混合量子系统和集成声子电路的前景，将GaAs/AlAs异质结构定位为下一代纳米声子学功能的稳健且可扩展的平台。