Зарядовые состояния одиночных квантовых точек в микрорезонаторной p−n−p гетероструктуре со встроенной кулоновской блокадой

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

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.

Об авторах

А. И Галимов

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

Email: galimov@mail.ioffe.ru
С.-Петербург, Россия

Ю. М Серов

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

С.-Петербург, Россия

М. В Рахлин

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

С.-Петербург, Россия

Г. В Климко

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

С.-Петербург, Россия

С. В Сорокин

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

С.-Петербург, Россия

И. В Седова

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

С.-Петербург, Россия

М. М Кулагина

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

С.-Петербург, Россия

Ю. М Задиранов

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

С.-Петербург, Россия

Ю. А Салий

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

С.-Петербург, Россия

Д. С Березина

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

С.-Петербург, Россия

С. И Трошков

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

С.-Петербург, Россия

Т. В Шубина

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

С.-Петербург, Россия

А. А Торопов

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

С.-Петербург, Россия

Список литературы

  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).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

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).