单光子源低密度InAs量子点的制备

摘要

近年来，随着制备高质量自组织量子点技术的发展，半导体量子点在量子光学、量子通信、量子密码术和固态量子调控等领域的研究越来越引起人们的兴趣。本文利用分子束外延设备成功制备出了低密度长波长InAs量子点，并对其微区谱进行了测试，为最终实现适合光纤通信的固态单光子源打下坚实的基础。主要研究内容和成果如下： 1)通过优化分子束外延生长条件，我们成功制备了低密度长波长自组织InAs量子点。结合低生长速率(0．001ML/s)和合适的生长温度，制备密度仅为0．5dots/μm2的低密度InAs量子点。光致荧光谱测试表明制备的低密度InAs量子点具有良好的发光特性，在室温下的发光波长在1300nm以上。 2)研究了低密度量子点生长期间InAs的解吸附问题。通过生长后的原位退火可以获得成熟的InAs量子点。具有GaAs盖层的低密度InAs量子点其光致发光谱可以达到1332．4nm。 3)采用高温快速退火使量子点波长蓝移至1μm以内，对其进行微区光致发光谱的测试，其谱线半宽为150μeV，与理论预测的单个量子点发光峰半高宽基本吻合，证实了77K温度下未经刻蚀的单个量子点的发光。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1量子点在量子信息中的应用

§1.2单量子点的研究进展

§1.2.1基态激子的退相问题

§1.2.2单量子点的光子级联

§1.2.3量子点分子

§1.2.4带电量子点

§1.2.5量子点中的上转换过程

§1.3量子点单光子源的研究进展

参考文献

第二章实验测试设备简介

§2.1原子力显微镜

§2.2光荧光谱测试

§2.3单量子点微区光致发光谱的测试系统

参考文献

第三章低密度长波长InAs量子点制备及测试

§3.1不同生长速率对量子点密度的影响

§3.1.1引言

§3.1.2实验

§3.1.3结果与讨论

§3.2不同温度对量子点密度的影响

§3.2.1引言

§3.2.2实验

§3.2.3结果和讨论

§3.3量子点微区谱的测试

§3.4目前需要解决的问题

参考文献

第四章结论

致 谢

博士生期间发表的论文

博士后期间发表的论文

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