无应变、对称的InGaAs量子点作为telecom C-band单光子源

由制造半导体量子点（QD）制成的非经典光子源，发射位于telecommunication C-band，是低损耗、长距离光子量子通信网络中的关键组件。本文设计并制造了位于GaAs(111)A衬底上的应变-free In$_{0.7}$Ga$_{0.3}$As/In$_{0.7}$Al$_{0.3}$As量子点，作为1550 nm窗口内的单光子源。量子点通过在分子束真空沉积环境中采用局部液滴刻蚀方法生长，采用与量子点材料相同晶格常数的薄In$_{0.7}$Al$_{0.3}$As 变形缓冲层，从而实现量子点的完全应变-free自组装。量子点表现出C$_{3v}$对称性，基态发射位于1400--1600 nm范围内。光子激子寿命约为1.3--1.9 ns，线宽最低可达约300 μeV，表明所制造量子点的良好质量。二阶自相关测量在脉冲激发下确认了发射器的单光子纯净性，测得$g^{(2)}(0)$值为$0.141 \pm 0.027$。