Zaryadovye sostoyaniya odinochnykh kvantovykh tochek v mikrorezonatornoy p−n−p geterostrukture so vstroennoy kulonovskoy blokadoy

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследовано зарядовое состояние одиночных квантовых точек InAs/GaAs в микрорезонаторных p−n−p гетероструктурах в условиях встроенной кулоновской блокады, индуцированной тонким слоем с n-типом проводимости, расположенным вблизи квантовых точек. Оптимальный профиль легирования и толщины слоев в гетероструктуре найдены аналитически путем решения уравнения Пуассона. Число и знак носителей заряда в одиночной квантовой точке определены экспериментальными исследованиями спиновой динамики и статистики однофотонного излучения при резонансном и квазирезонансном возбуждении. Показана возможность получения нейтральных и заряженных, положительно и отрицательно, квантовых точек с вероятностью, превышающей 90 %, что открывает новые возможности для исследования оптических процессов в одиночных квантовых точках и их применения в квантовой фотонике.

References

  1. M. M. Glazov, Electron and Nuclear Spin Dynamics in Semiconductor Nanostructures, Oxford University Press, Oxford (2018).
  2. H. Wang, Y. He, Y.-H. Li et al. (Collaboration), Nat. Photonics 11, 361 (2017).
  3. K. Madsen, S. Ates, J. Liu, A. Javadi, S. Albrecht, I. Yeo, S. Stobbe, and P. Lodahl, Phys. Rev. B 90, 155303 (2014).
  4. M. Arcari, I. Sollner, A. Javadi, S. Hansen, S. Mahmoodian, J. Liu, H. Thyrrestrup, E. Lee, J. Song, S. Stobbe, and P. Lodahl, Phys. Rev. Lett. 113, 093603 (2014).
  5. H. Wang, H. Hu, T.-H. Chung et al. (Collaboration), Phys. Rev. Lett. 122, 113602 (2019).
  6. C. Santori, D. Fattal, J. Vuckovic, G. Solomon, and Y. Yamamoto, Nature 419, 6907 (2002).
  7. K. J. Vahala, Nature 424, 839 (2003).
  8. S. E. Thomas, M. Billard, N. Coste et al. (Collaboration), Phys. Rev. Lett. 126, 233601 (2021).
  9. O. Ortiz, F. Pastier, A. Rodriguez, P. Priya, A. Lemaitre, C. Gomez-Carbonell, I. Sagnes, A. Harouri, P. Senellart, V. Giesz, M. Esmann, and N. D. Lanzillotti-Kimura, Appl. Phys. Lett. 117, 183102 (2020).
  10. H. Wang, Y.-M. He, T.-H. Chung et al. (Collaboration), Nat. Photonics 13, 770 (2019).
  11. R. J. Warburton, B. T. Miller, C. S. Durr, C. Bodefeld, K. Karrai, J. P. Kotthaus, G. Medeiros-Ribeiro, P. M. Petroff, and S. Huant, Phys. Rev. B 58, 16221 (1998).
  12. A. H¨ogele, S. Seidl, M. Kroner, K. Karrai, R. J. Warburton, B. D. Gerardot, and P. M. Petroff, Phys. Rev. Lett. 93, 217401 (2004).
  13. A. I. Galimov, M. V. Rakhlin, G. V. Klimko, Yu. M. Zadiranov, Yu. A. Guseva, S. I. Troshkov, T. V. Shubina, and A. A. Toropov, JETP Lett. 113, 252 (2021).
  14. M. V. Rakhlin, A. I. Galimov, I. V. Diakonov et al. (Collaboration), J. Lumin. 253, 119496 (2023).
  15. M. Dryazgov, Yu. Biriukov, I. Dyakonov, K. Taratorin, A. Korneev, M. Rakhlin, A. Galimov, G. Klimko, S. Sorokin, M. Kulagina, Yu. Zadiranov, A. Toropov, F. Bergmann, S. Straupe, and S. Kulik, Optica Quantum 1, 14 (2023).
  16. S. L. Chuang, Physics of Photonic Devices, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, USA (2009).
  17. H. S. Nguyen, G. Sallen, M. Abbarchi, R. Ferreira, C. Voisin, P. Roussignol, G. Cassabois, and C. Diederichs, Phys. Rev. B 87, 115305 (2013).
  18. H. Ollivier, I. Maillette, D. Wenniger et al. (Collaboration), ACS Photonics 7(4), 1050 (2020).
  19. N. Coste, M. Gundin, D. A. Fioretto, S. E. Thomas, C. Millet, E. Mehdi, N. Somaschi, M. Morassi, M. Pont, A. Lemaitre, N. Belabas, O. Krebs, L. Lanco, and P. Senellart, Quantum Science and Technology 8, 025021 (2023).
  20. N. Coste, D. A. Fioretto, N. Belabas et al. (Collaboration), Nat. Photonics 17, 582 (2023).
  21. A. Bechtold, D. Rauch, F. Li, T. Simmet, P.-L. Ardelt, A. Regler, K. M¨uller, N. A. Sinitsyn, and J. J. Finley, Nat. Phys. 11, 1005 (2015).
  22. B. Eble, C. Testelin, P. Desfonds, F. Bernardot, A. Balocchi, T. Amand, A. Miard, A. Lemaıitre, X. Marie, and M. Chamarro, Phys. Rev. Lett. 102, 146601 (2009).
  23. D. Cogan, O. Kenneth, N. H. Lindner, G. Peniakov, C. Hopfmann, D. Dalacu, P. J. Poole, P. Hawrylak, and D. Gershoni, Phys. Rev. X 8, 041050 (2018).
  24. D. Cogan, Z.-E. Su, O.Kenneth, and D. Gershoni, Phys. Rev. B 105, L041407 (2022).
  25. I. A. Merkulov, Al. L. Efros, and M. Rosen, Phys. Rev. B 65, 205309 (2002).
  26. Ph. Lelong, O. Heller, and G.Bastard, Physica E 2, 678 (1998).
  27. J.-Y. Marzin and G. Bastard, Solid State Commun. 92, 437 (1994).
  28. R. K. Willardson, M. Sugawara, and E. R. Weber, SelfAssembled InGaAs/GaAs Quantum Dots, Academic Press, San Diego, USA (1999).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).