准共振激发 InGaSb/AlGaSb 量子点的电信波长单光子发射

能够按需在与光纤和大气传输窗口兼容的波长处产生量子态的确定性光源，对于量子通信、分布式光子量子计算和量子计量学中的实际应用至关重要。目前，为半导体量子发射器提供最有前景特性的技术是基于填充液滴刻蚀纳米孔以形成量子点（QD）。然而，标准的 GaAs/AlGaAs 材料系统不提供电信窗口发射。在此，我们将这种生长方法与含锑材料相结合，展示了液滴刻蚀 InGaSb QD 在 1500 nm 处的单光子发射。我们的器件配备了专为低温运行设计的锑基高折射率对比度背反射器和固体浸没透镜，可提高光子提取率。QD 态受到限制周围载流子流入的势垒保护，然而这阻碍了在非共振激发下揭示激子精细结构。在本研究中，我们采用频率可调的连续波激光器，实现了 QD 基态的纵向光学（LO）声子辅助激发和激发态的共振激发。这些激发单个 InGaSb QD 的直接方法解锁了对其激子精细结构的访问。典型的中性双激子-激子级联表现出 1.4 meV（2.6 nm）的负结合能和 24.1+/-0.4 ueV 的精细结构分裂。此外，通过 LO 声子辅助双色激发，我们获得了多光子概率为 5% 的带电激子光谱隔离发射。这些结果向将这种新型锑基 QD 发射器用作复杂量子安全网络中的确定性量子光源迈出了重要一步，利用了其与标准电信光纤的波长兼容性。