基于硅上 GaN 量子点实现 300 K 下明亮且纯净的单光子发射器
介观与纳米尺度物理
2020-01-28 v1
摘要
基于 III 族氮化物半导体的量子点（QDs）因其大的激子束缚能而有希望在非低温温度下实现单光子发射。在此，我们展示了在 300 K 下工作的 GaN QD 单光子发射器，在连续波激发下 。在该温度下，单光子发射速率可达 ，同时保持 。我们的结果是在硅上生长的平面 AlN 层中嵌入的 GaN QD 上实现的，这代表了未来与光波导和腔体互联的有前景路径。这些样品有助于探索单光子源关键性能指标（如亮度和单光子纯度）的限制因素。虽然高亮度由大激子束缚能保证，但单光子纯度主要受与双激子发射的光谱重叠影响。因此，GaN QD 作为单光子发射器的性能取决于发射线宽与双激子束缚能之间的平衡。我们确定发射能量超过 4.2 eV 的小尺寸 GaN QD 是未来室温应用的有前景候选者，因为双激子束缚能变得与约 55 meV 的平均发射线宽相当。
引用
@article{arxiv.2001.09805,
title = {Towards bright and pure single photon emitters at 300 K based on GaN quantum dots on silicon},
author = {Sebastian Tamariz and Gordon Callsen and Johann Stachurski and Kanako Shojiki and Raphaël Butté and Nicolas Grandjean},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.09805},
year = {2020}
}