論文の概要: Surface-passivated high-Q GaAs photonic crystal nanocavity with quantum
dots
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.02377v2
- Date: Mon, 18 May 2020 10:41:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-09 22:46:23.727833
- Title: Surface-passivated high-Q GaAs photonic crystal nanocavity with quantum
dots
- Title（参考訳）: 量子ドットを用いた表面受動高QGaAsフォトニック結晶ナノキャビティ
- Authors: Kazuhiro Kuruma, Yasutomo Ota, Masahiro Kakuda, Satoshi Iwamoto,
Yasuhiko Arakawa
- Abstract要約: 高品質(Q)因子を有するフォトニック結晶(PhC)ナノキャビティは, 空間的および時間的光閉じ込め能力の強いため, 注目されている。
ここでは硫黄系表面通過法によるGaAs活性PhCナノキャビティにおけるQ因子の顕著な改善を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Photonic crystal (PhC) nanocavities with high quality (Q) factors have
attracted much attention because of their strong spatial and temporal light
confinement capability. The resulting enhanced light-matter interactions are
beneficial for diverse photonic applications, ranging from on-chip optical
communications to sensing. However, currently achievable Q factors for active
PhC nanocavities, which embed active emitters inside, are much lower than those
of the passive structures because of large optical loss, presumably originating
from light scattering by structural imperfections and/or optical absorptions.
Here, we demonstrate a significant improvement of Q factors up to ~160,000 in
GaAs active PhC nanocavities using a sulfur-based surface passivation
technique. This value is the highest ever reported for any active PhC
nanocavities with semiconductor quantum dots. The surface-passivated cavities
also exhibit reduced variation in both Q factors and cavity resonant
wavelengths. We find that the improvement in the cavity performance presumably
arises from suppressed light absorption at the surface of the PhC's host
material by performing a set of PL measurements in spectral and time domains.
With the surface passivation technique, we also demonstrate a strongly-coupled
single quantum dot-cavity system based on a PhC nanocavity with a high Q factor
of ~100,000. These results will pave the way for advanced quantum dot-based
cavity quantum electrodynamics and for GaAs micro/nanophotonic applications
containing active emitters.
- Abstract（参考訳）: 高品質(Q)因子を有するフォトニック結晶(PhC)ナノキャビティは, 空間的および時間的光閉じ込め能力の強いため, 注目されている。
結果として得られる光-物質相互作用は、オンチップ光通信からセンシングまで、様々なフォトニック応用に有用である。
しかし, 能動型PhCナノキャビティのQ因子は, 光学的損失が大きいため, 光学的損失が大きいため, 能動型PhCナノキャビティよりもはるかに低い。
ここでは,硫黄系表面通過法によるGaAs活性PhCナノキャビティにおいて,最大160,000のQ因子の顕著な改善を示す。
この値は、半導体量子ドットを持つ活動的なPhCナノキャビティで最も高い。
また, 表面受動キャビティはq係数とキャビティ共振波長のばらつきが小さくなった。
我々は,PhCホスト材料の表面における光吸収の抑制によるキャビティ性能の向上が,スペクトル領域と時間領域におけるPL測定の一連の実施によって生じると考えられる。
また,PhCナノキャビティに基づく単一量子ドットキャビティシステムについて,Q因子が約100,000であることを示す。
これらの結果は、高度な量子ドットベースのキャビティ量子力学と、活性エミッタを含むGaAsマイクロ/ナノフォトニクス応用への道を開く。
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