金纳米颗粒光散射提高InAs单量子点荧光提取效率

采用光学方法确定InAs/GaAs单量子点在样品外延面上的位置坐标,利用AlAs牺牲层把含有量子点的GaAs层剥离并放置在含有金纳米颗粒或平整金膜上,研究量子点周围环境不同对量子点自发辐射寿命及发光提取效率的影响.实验结果显示,剥离前后量子点发光寿命的变化小于13%,含有金纳米颗粒的量子点发光强度是剥离前的7倍,含有金属薄膜的量子点发光强度是剥离前的2倍.分析表明在金纳米颗粒膜上的量子点荧光强度的增加主要来自于金纳米颗粒对量子点荧光的散射效应,从而提高量子点发光的提取效率.

等离子体增强InAs单量子点荧光辐射的研究

通过测量光致发光(PL)谱、PL时间分辨光谱及不同激发功率下PL发光强度,研究了低温(5 K)下等离子体对InAs单量子点PL光谱的增强效应.采用电子束蒸发镀膜技术在InAs量子点样品表面淀积了5 nm厚度的金膜,形成纳米金岛膜结构.实验发现,金岛膜有利于量子点样品发光强度的增加,最大PL强度增加了约5倍,其主要物理机理是金岛膜纳米结构提高了量子点PL光谱的收集效率.

InAs单量子点中级联辐射光子的关联测量

利用分子束外延生长InAs单量子点样品,温度为5K时,测量了单量子点中单、双激子自发辐射的荧光(PL)光谱.研究了单、双激子发光强度随激发功率的变化及对应发光峰的偏振特性和精细结构劈裂.基于Hanbury-Brown Twiss(HBT)实验,测量了单、双激子间发光光谱的关联函数,证实了其发光过程为级联发射过程.

电场调谐InAs单量子点的发光光谱

采用稳态和时间分辨发光光谱,研究了生长在p-i-n二极管结构内的InAs单量子点发光光谱的电场调谐特性.随着电场强度的增加,观察到量子点中激子发光的Stark效应.通过选择不同波长的激光线激发量子点样品,发现随着电场强度的增加导致量子点发光强度的减弱,这是由于量子点俘获载流子概率的减小所致,而激子寿命的增加源于电场导致激子的Stark效应.

InAs/GaAs单电子量子点量子比特的失相率

在有效质量包络函数理论近似下,计算了InAs/GaAs量子点的参数相图,确切定义了InAs/GaAs量子点的参数的范围,使得该量子点能作为二能级量子系统用于量子计算;发现静电场能够有效延长消相干时间,当外加静电场超过20kV/cm时,消相干时间能够达到毫秒量级.这些结果有助于未来实现固态量子计算.