基于热释放胶带辅助半导体薄膜转移工艺的量子发射体混合光子器件
应用物理
2022-04-20 v1 材料科学
光学
摘要
能够组合不同材料，可充分利用单一材料体系中所不具备或无法发挥的多样特性与器件工程能力。在量子纳米光子学中，人们可能希望通过例如结合III-V半导体中高效的经典与量子光发射、硅基材料中低损耗光传播、铌酸锂的快速电光特性以及用于局部电场施加或发射体电注入的宽带反射镜和/或埋入式金属接触来提升器件功能。我们提出一种转移印刷技术，基于使用热释放胶带辅助工艺移除自由站立薄膜阵列并将其沉积到宿主材料上。该方法具有通用性，对转移与宿主材料的限制有限。具体而言，我们将含InAs量子点的190 nm厚GaAs薄膜（尺寸最大约260m x 80m）转移到金衬底上。我们表明，背反射镜的存在结合微柱刻蚀显著提升了量子光的提取效率，来自单个量子点谱线的光子通量超过8 x 10 photons per second，是同芯片上微柱外发射体测得的最高计数率的四倍。鉴于该工艺的通用性与简便性，此技术为制造混合量子与纳米光子器件开辟了路径，可组合几乎任何能被底切以实现自由站立薄膜并随后转移到任何宿主衬底的材料，而无特定兼容性问题与/或要求。
引用
@article{arxiv.2202.06724,
title = {Thermal release tape-assisted semiconductor membrane transfer process for hybrid photonic devices embedding quantum emitters},
author = {Cori Haws and Biswarup Guha and Edgar Perez and Marcelo Davanco and Jin Dong Song and Kartik Srinivasan and Luca Sapienza},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.06724},
year = {2022}
}