論文の概要: Deterministic fabrication of GaAs-quantum-dot micropillar single-photon sources
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.09367v1
- Date: Thu, 13 Feb 2025 14:33:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-14 13:44:26.212248
- Title: Deterministic fabrication of GaAs-quantum-dot micropillar single-photon sources
- Title（参考訳）: GaAs量子ドットマイクロピラー単一光子源の決定論的製造
- Authors: Abdulmalik A. Madigawa, Martin Arentoft Jacobsen, Claudia Piccinini, Paweł Wyborski, Ailton Garcia Jr., Saimon F. Covre da Silva, Armando Rastelli, Battulga Munkhbat, Niels Gregersen,
- Abstract要約: 本研究では, 液滴エッチングしたGaAs量子ドットのマイクロピラー構造への集積性について, 決定論的製造法を用いて検討した。
74個のデバイスにまたがる一貫したQD位置決め特性と一貫したデバイス性能を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: This study investigates the performance of droplet-etched GaAs quantum dots (QDs) integrated into micropillar structures using a deterministic fabrication technique. We demonstrate a unity QD positioning yield across 74 devices and consistent device performance. Under p-shell excitation, the QD decay dynamics within the micropillars exhibit biexponential behavior, accompanied by intensity fluctuations limiting the source efficiency to < 4.5%. Charge stabilization via low-power above-band LED excitation effectively reduces these fluctuations, doubling the source efficiency to $\sim$ 9%. Moreover, we introduce suppression of radiation modes by introducing cylindrical rings theoretically predicted to boost the collection efficiency by a factor of 4. Experimentally, only a modest improvement is obtained, underscoring the influence of even minor fabrication imperfections for this advanced design. Our findings demonstrate the reliability of our deterministic fabrication approach in producing high-yield, uniform devices, while offering detailed insights into the influence of charge noise and complex relaxation dynamics on the performance.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, 液滴エッチングしたGaAs量子ドット(QD)のマイクロピラー構造への集積性能について, 決定論的製造法を用いて検討した。
74個のデバイスにまたがる一貫したQD位置決め特性と一貫したデバイス性能を示す。
p殻励起下では、マイクロピラー内のQD崩壊ダイナミクスは、ソース効率を4.5%に制限する強度変動を伴う双指数的挙動を示す。
低消費電力の高帯域LED励起による電荷安定化は、これらの変動を効果的に低減し、ソース効率を$\sim$ 9%に倍増させる。
さらに, 理論上予測される円筒形リングを導入し, 放射モードの抑制を導入し, 収集効率を4。
実験的に、この先進的な設計に対する小さな製造不完全性の影響を裏付ける、緩やかな改善しか得られない。
本研究は,高収率均一デバイス製造における決定論的製造手法の信頼性を示すとともに,電荷ノイズと複雑な緩和ダイナミクスが性能に与える影響について詳細な知見を提供するものである。
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