具有量子点的表面钝化高 Q 值 GaAs 光子晶体纳米腔
应用物理
2020-05-19 v2 量子物理
摘要
具有高品质因数（Q）的光子晶体（PhC）纳米腔因其强大的空间和时间光限制能力而备受关注。由此增强的光-物质相互作用有益于从片上光通信到传感的各种光子学应用。然而，由于嵌入有源发射体的有源 PhC 纳米腔目前可实现的 Q 因数远低于无源结构，原因是存在大的光学损耗，推测源于结构缺陷导致的光散射和/或光吸收。在此，我们展示了利用基于硫的表面钝化技术，使 GaAs 有源 PhC 纳米腔的 Q 因数显著提升至约 160,000。该值是迄今为止任何含半导体量子点的有源 PhC 纳米腔所报道的最高值。表面钝化腔还表现出 Q 因数和腔共振波长的变化减小。我们通过一组光谱和时间域的 PL 测量发现，腔性能的改善推测源于 PhC 主体材料表面光吸收的抑制。借助该表面钝化技术，我们还展示了基于 Q 因数约 100,000 的高 Q 值 PhC 纳米腔的强耦合单量子点-腔系统。这些结果将为先进的基于量子点的腔量子电动力学以及包含有源发射体的 GaAs 微/纳米光子学应用铺平道路。
引用
@article{arxiv.2001.02377,
title = {Surface-passivated high-Q GaAs photonic crystal nanocavity with quantum dots},
author = {Kazuhiro Kuruma and Yasutomo Ota and Masahiro Kakuda and Satoshi Iwamoto and Yasuhiko Arakawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.02377},
year = {2020}
}