通过多百万原子电子结构计算对单个InGaAs量子点分子进行定量激发态光谱研究
介观与纳米尺度物理
2013-08-01 v2 计算物理
量子物理
摘要
我们进行了原子级电子结构计算，以研究单个InGaAs量子点分子中电子态的相干量子点间耦合。定量重现了实验观察到的激子光谱[12]，并基于先前验证的原子级紧束缚模型识别了正确的能态。扩展器件在空间上用1500万个原子结构显式表示。提出了一种激发态光谱技术，其中通过扫描外加电场，利用一个量子点的能级与双量子点分子中另一个量子点能级的反交叉，来探测一个量子点的电子（或空穴）能级阶梯。该技术可用于估计量子点分子内部的空间电子-空穴间距，以及反向设计量子点几何参数，如量子点间距。文献中已讨论了晶体变形引起的压电效应，作为微扰解除电子激发态（P和D态）的简并，从而影响III-V异质结构（如单个InAs/GaAs量子点）波函数瓣的极化排列。相比之下，本工作证明了压电效应在通过匹配电场作用下InGaAs量子点分子的实验测量光谱以解析激发态对称性和能量方面的关键重要性。首次针对量子点分子研究了线性和二次压电效应，并证明它们确实重要。发现净压电贡献对于确定正确的能谱至关重要，这与最近报道净压电贡献可忽略的研究结果相反。
引用
@article{arxiv.1008.3127,
title = {Quantitative Excited State Spectroscopy of a Single InGaAs Quantum Dot Molecule through Multi-million Atom Electronic Structure Calculations},
author = {Muhammad Usman and Yui-Hong Matthias Tan and Hoon Ryu and Shaikh S. Ahmed and Hubert Krenner and Timothy B. Boykin and Gerhard Klimeck},
journal= {arXiv preprint arXiv:1008.3127},
year = {2013}
}
备注
Accepted for publication in IOP Nanotechnology Journal