光驱动辐射俄歇跃迁

在辐射俄歇过程中,光学衰变伴随其他载流子的同时激发。辐射俄歇过程在光学发射谱中产生微弱的红移卫星峰。这些卫星峰已在很大光谱范围内被观测到:原子的 X 射线发射中;半导体和量子发射体中施主附近可见光频率处;以及二维系统中作为 shake-up 线的红外频率处。迄今为止,所有关于辐射俄歇过程的工作都集中于探测自发发射。然而,辐射俄歇过程导致光子发射这一事实表明该跃迁也可被光学激发。在此反向辐射俄歇过程中,激发对应于同时的光子吸收与电子退激。本文中,我们在半导体量子点中的三激子(trion)上演示了辐射俄歇跃迁的光驱动。辐射俄歇跃迁与基态跃迁共同构成一个 $\Lambda$ 系统。在同时驱动该 $\Lambda$ 系统的两个跃迁时,我们观测到荧光信号降低达 $70\%$。我们的结果展示了一种连接少体库仑相互作用与量子光学的可光学寻址跃迁类型。该结果为在单量子发射器上开展具光学全部优势的 THz 光谱学(相干激光源、高效快速单光子探测器)开辟了可能。类比于电子自旋的光学控制,辐射俄歇与基态跃迁间的 $\Lambda$ 系统允许对发射器的轨道自由度进行光学控制。