論文の概要: Suppression of surface-related loss in a gated semiconductor microcavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.05104v3
• Date: Wed, 17 Feb 2021 12:47:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-21 08:07:42.232006
• Title: Suppression of surface-related loss in a gated semiconductor microcavity
• Title（参考訳）: ゲート半導体微小キャビティの表面損失の抑制
• Authors: Daniel Najer, Natasha Tomm, Alisa Javadi, Alexander R. Korsch, Benjamin Petrak, Daniel Riedel, Vincent Dolique, Sascha R. Valentin, R\"udiger Schott, Andreas D. Wieck, Arne Ludwig, Richard J. Warburton
• Abstract要約: 小型のGaAsオープンキャビティにおいて,表面損失をほぼ2桁の規模で低減するサーフェスパシベーション法を提案する。 その結果は、電磁界を閉じ込めるためにGaAs-真空界面に依存する他のナノフォトニックデバイスにおいて重要である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 45.0412528977091
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present a surface passivation method that reduces surface-related losses by almost two orders of magnitude in a highly miniaturized GaAs open microcavity. The microcavity consists of a curved dielectric distributed Bragg reflector (DBR) with radius $\sim 10$ $\mu$m paired with a GaAs-based heterostructure. The heterostructure consists of a semiconductor DBR followed by an n-i-p diode with a layer of quantum dots in the intrinsic region. Free-carrier absorption in the highly doped n- and p-layers is minimized by positioning them close to a node of the vacuum electromagnetic-field. The surface, however, resides at an anti-node of the vacuum field and results in significant loss. These losses are much reduced by surface passivation. The strong dependence on wavelength implies that the main effect of the surface passivation is to eliminate the surface electric field, thereby quenching below-bandgap absorption via a Franz-Keldysh-like effect. An additional benefit is that the surface passivation reduces scattering at the GaAs surface. These results are important in other nano-photonic devices which rely on a GaAs-vacuum interface to confine the electromagnetic field.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,gaasオープンマイクロキャビティの小型化により表面損失を約2桁低減するサーフェスパッシベーション法を提案する。 マイクロキャビティは、半径$\sim 10$$\mu$mの湾曲誘電体分散ブラッグ反射体(DBR)とGaAsベースのヘテロ構造からなる。 ヘテロ構造は半導体DBRとn-i-pダイオードから構成され、固有領域に量子ドットの層がある。 高ドープn層およびp層の自由キャリア吸収は、真空電磁場のノードに近接して位置決めすることで最小化される。 しかし、表面は真空場の反極に存在し、かなりの損失をもたらす。 これらの損失は表面の通過によって大幅に減少する。 波長への強い依存は、表面の通過の主な効果は表面の電場を排除し、フランツ・ケルディシュ効果によってバンドギャップ下吸収を加熱することである。 もう一つの利点は、表面の通過がGaAs表面の散乱を減少させることである。 これらの結果は、電磁界を閉じ込めるためにGaAs-真空界面に依存する他のナノフォトニックデバイスにおいて重要である。

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