通过 Sb 介导的面工程在 GaAs 基纳米线中实现单片轴向 InGaAs 量子点发射器

包含有源量子异质结构的 GaAs 基纳米线为在硅上单片集成单光子源提供了一条有前景的途径，这是可扩展量子光子学的关键要求。然而，超薄轴向量子发射器的形成常常受到依赖于晶面生长动力学和旋转孪晶的阻碍，这会导致横向过度生长并损害界面陡峭度。在这里，我们通过稀释 Sb 掺杂来调整晶面演化，从而开发了基于 InGaAs 的量子发射器，这有效抑制了孪晶并促进了在生长前沿晶面处的受限轴向嵌入。这种方法显著提高了在纳米线尖端获得陡峭的、几纳米厚量子点的概率。单纳米线光谱学揭示了来自有源区的强烈且空间局域化的发射，其寿命短至 $(0.51 \pm 0.02)$ ns，并且二阶光子关联测量始终表现出明显的反聚束效应，$g^{(2)}(0)<0.4$，证实了单光子发射。这些结果建立了孪晶密度与轴向异质结构形成之间的强相关性，确定缺陷控制为实现单片集成纳米线单光子源的关键因素。