基于确定性制造量子点-圆形 Bragg grating的 Starker 可调 O 带单光子源

半导体量子点 (QD) 具有出色的量子光学特性，使其在量子信息技术中备受青睐。然而，实现宽范围电调控、高效光子抽取、高温操作、单晶硅集成以及通信 O 带兼容性仍是重大挑战。本文演示了集成直接生长于硅上的 InGaAs QDs 的电接触圆形 Bragg grating (eCBG) 共挤器，实现 O 带单光子发射。确定性电子束光刻和基于棱柱的垂直 p--i--n 二极管结构使设备集成和单个发射器的电控制成为可能。QD--eCBGs 在 4 K 时实现约 16 nm (11 meV) 的量子限域 Stark 位移，为硅基结构中通信波长量子点记录纪录。这在保持优异辐射特性和高单光子纯度的同时实现了 $(21.7 \pm 3.0)\%$ 的光子抽取效率，在饱和以下 $g^{(2)}(0)=0.0078 \pm 0.0012$，在饱和时 $g^{(2)}(0)=0.0183 \pm 0.0021$（脉冲激发下）。robust antibunching 可维持至 77 K，$g^{(2)}(0)=0.0663 \pm 0.0056$，实现液氮或紧凑 Stirling 制冷器操作。此外，空间分离的 QD--eCBGs 可在不降低光子统计特性的前提下实现谱共振。这些结果建立了兼容硅的、可电调控的通信 O 带量子光平台，兼具宽谱调控、高单光子纯度和高温操作优势，为实用光子量子网络提供可扩展的路径。