异质外延中的半确定性量子点定位

在外延生长过程中实现自组装量子点（QD）的确定性定位，对于可靠且高效地制造高质量单光子源和固态腔量子电动力学（cQED）系统至关重要。然而，由于量子点成核过程固有的随机性，这仍然是一个重大挑战。在本工作中，我们从理论和数值上证明，通过工程化原始生长区域的边界几何形状，可以在该区域内（例如在 (001) 取向的 GaAs 衬底上生长 InAs）实现量子点的确定性成核。在外延生长过程中，受曲率和扩散各向异性驱动，吸附原子最初向边界移动并促进沿边界形成初级量子点。由此产生的初级量子点分布将产生多体相互作用，动态重塑随后沉积的吸附原子的化学势景观，从而在原始生长区域内形成次级量子点。这些发现为高光学质量量子点的可靠图形化提供了理论基础，在下一代量子光子器件中具有潜在应用。