Приведена схема оптического квантового сенсора внешнего электрического поля на основе двойной квантовой точки, помещенной в высокодобротный полупроводниковый микрорезистор. Разработана модель динамических процессов, происходящих в данной системе, исследованы ее спектральные характеристики, а также проведено изучение шумовой устойчивости сенсора. Показано, что благодаря особенностям дизайна подобное устройство обладает некоторыми преимуществами, такими, как высокая чувствительность, наличие различных каналов для возбуждения и измерения, возможность точного определения пространственного распределения поля. DOI: 10.21883/FTP.2017.09.44890.8485 ВведениеОдиночные полупроводниковые квантовые точки (КТ) обладают уникальными оптическими и фотофизически-ми свойствами. Эти объекты уже были использова-ны при создании прототипов ряда устройств: гене-раторов одиночных фотонов, оптоэлектронных прибо-ров, фотокатализаторов и др. [1]. Возможно получение и упорядоченных массивов двойных квантовых точек (ДКТ) [2]. Интегрирование КТ в высокодобротные оп-тические микрорезонаторы позволяет использовать эти наноструктуры во многих перспективных областях со-временной науки, например в квантовой информатике в роли элементарного носителя информации -куби-та [3][4][5][6]. Технология создания таких структур состоит из нескольких этапов. Вначале на подложке из InAs методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) форми-руется нижняя часть структуры. Затем на ее поверхность наносятся маркеры для образования массива наноот-верстий, в которые помещается GaAs, выступающий в качестве зародышей для роста КТ. Сверху напыляется еще три слоя InAs c вкраплениями GaAs, что позволяет улучшить оптические свойства системы. Решетка вер-тикальных отверстий фотонного кристалла (ФК), фор-мируемых литографически, приводит к дискретизации фотонного спектра в структуре и способствует локализа-ции электромагнитного поля в ее центральной области с несколькими пропущенными отверстиями (дефектами решетки). Таким образом КТ могут оказаться в пуч-ностях собственной моды оптического микрорезонатора (МР). Кроме того, отдельно взятые КТ взаимодействуют с внешним лазерным полем, частота которого (как и частота моды МР) выбирается близкой к частоте электронного перехода в КТ (несколько сотен мэВ).Перейдем к обзору экспериментальных исследований гибридных объектов, включающих в себя КТ, МР и лазер. В работе [7] авторы изучили когерентное взаимо-действие мощного лазерного излучения и поляритонов в системе " КТ + МР". Образец для исследования был по-лучен с помощью метода МЛЭ и состоял из жертвенно-го слоя Al 0.8 Ga 0.2 As толщиной ∼ 900 нм, со следующим за ним слоем GaAs толщиной ∼ 145 нм, содержащим монослой InAs КТ. В результате процесса выращивания структуры плотность КТ составила 60−80 мкм −2 . Затем при помощи электронно-лучевой литографии с после-дующим реактивным ионным травлением и удалением вспомогательного слоя формируется ФК с постоянной решетки a = 246 нм и радиусом отверстий r ∼ 60 нм. Функции МР выполняет линейный дефект решетки ФК в виде трех отверстий. Для у...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.