원고는 레이저 제한 해상도와 광발광(PL) 분광법을 모두 통합하는 포논 보조 준공진 형광 분광법의 방법을 설명합니다. 이 방법은 광학 포논을 사용하여 에너지 영역에서 원자와 같은 반도체 구조의 선폭 제한 해상도 스펙트럼을 제공합니다. 이 방법은 또한 단일 분광계 광학 분광학 설정으로 쉽게 실현할 수 있습니다.
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이 논문에서
요약
초록
고해상도 광 분광 방법은 하나의 기술 장비, 복잡성, 시간 또는 이들의 조합의 관점에서 요구된다. 여기에서 우리는 스핀 미세 구조와 단일 양자 도트 (양자점)의 균일 한 선폭의 이상으로 스펙트럼 기능을 해결하는 표준, 사용하기 쉬운 분석기 설정을 사용 할 수있는 광 분광 방법을 보여줍니다. 이 방법은 멀티 - 채널 광 발광 감지와 레이저 선폭 제한된 해상도의 이점을 결합하여 레이저 광 발광 스펙트럼을 모두 포함한다. 이러한 방식은 일반적인 단일 단계 분광계의 이상 해상도의 상당한 개선 할 수 있습니다. 상기 방법은 기저 상태 전이의 공진 여진 후 단일 양자 도트의 광 발광 측정을 돕기 위해 포논을 사용한다. 포논의 에너지 차이는 하나 분리하고 흥미로운 양자점을 레이저 광을 필터링 할 수 있습니다. 유리한 철이 방법의 ature은 대부분의 연구자에 액세스 할 수있는 표준 분광 설정,로 그 곧장 앞으로 통합이다.
서론
고해상도 새로운 지식을 잠금 해제의 열쇠입니다. 이 지식으로, 새로운 기술은보다 센서보다 정밀한 제조 툴, 더 효율적인 연산 장치 등이 개발 될 수있다. 이 키를 생성하지만, 종종 자원, 시간 또는 이들의 높은 비용으로 온다. 이 문제는 전자 작은 스펙트럼 변화는 다음 먼 별에 행성의 검출 될 수 있습니다 천문학에 회전의 해제 degeneracies 해결의 원자 물리학에서 모든 규모에 걸쳐 편재. 1,2,3
이 작품의 초점은 표준 분광계 설정을 사용하고, 특히 반도체 광학 분야와 관련하여, 자사의 해상도 한계 이하 스펙트럼 기능을 해결하는 방법을 보여주는 것입니다. 제시된 예는 몇 μeV 정도이다의 InAs / GaAs로 양자점 (양자점)의 이방성 전자 - 정공의 (EH) 과거 분할된다. 4 분광계 (C)의 분해능 한계표준 PL 레이저 분광 기술을 조합함으로써 극복 될 수있다. 유사 공진 형광이 방법은 흔히 단일 단계 분광계를 사용하여 레이저 제한된 분해능을 달성하는 추가적인 장점을 갖는다.
단일 QD PL 스펙트럼에 대한 표준 분광 광학 시스템은 단일 스테이지 0.3-0.75 m 단색화 및 여기 레이저 광원과 함께 광학 장치 (CCD) 검출기 전하....
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프로토콜
참고 : 다른 소프트웨어 패키지 대신에 사용될 수 있지만 설명하는 방법은, 특정 소프트웨어에 따라 다릅니다.
1. 샘플 준비 및 쿨 다운
- 샘플을 제조.
- 전술 한 바와 같이 4 내지 터널 장벽에 의해 분리되는 두 개의 수직으로 적층 된 자기 조립의 InAs / GaAs로 양자점을 생성 분자선 통해 Stranski-Krastanov 성장 법을 이용하여 샘플을 성장한다. 16 퍼가 양자점을 전계 효과 형 구조 (즉, 쇼트 키 다이오드) 전계 허용은 QDMs에 적용된다. 17
참고 QDMs의 사용 방법에 대한 요구 사항이 아니다. 또한,의 InAs / 갈륨 비소가 필요하지 않습니다 반도체는 기술은 반도체 조합에서 만든 QDMs 또는 양자점을 위해 작동합니다. - 개별 양자점 광학적으로 어드레싱 될 수 있도록 시료를 제작. 어느 샘플 또는 m의 상단에 개구 마스크를 추가함으로써이를 수행108 양자점 / cm 2 이하 초점 스팟 사이즈에 따라 가진 저밀도 샘플 aking. 18
- 전술 한 바와 같이 4 내지 터널 장벽에 의해 분리되는 두 개의 수직으로 적층 된 자기 조립의 InAs / GaAs로 양자점을 생성 분자선 통해 Stranski-Krastanov 성장 법을 이용하여 샘플을 성장한다. 16 퍼가 양자점을 전계 효과 형 구조 (즉, 쇼트 키 다이오드) 전계 허용은 QDMs에 적용된다. 17
- 칩 헤더에 샘플을 탑재합니다.
- 세라믹 칩 헤더에....
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결과
도면에 제시된 결과는 PL 측정을 돕기 위해 포논을 이용한 고해상도 기능을 나타낸다. 회로도 (도 2)의 여기 및 검출 모두 에지 통과 필터를 제외하고, 실험 장치는 편광 제어를 선택적으로 또한 표준 분광법 설치 남아 있음을 보여준다. 하나의 트리플 분광계 (그림. 3)과의 비교는 해상도에 포논를 이용한 방법의 큰 개선을 묘사한다. 이방성 어 분할 명확하게 분리 (그림 4)의 정확한 측정을 가능하게 표시됩니다. 또한,이 방법은 하나 쉽게 QD 전환 (그림 5)의 수명을 제한 선폭 측정을 할 수 있습니다. 로렌 시안 기능 피크 피팅은 데이터의 분석을 완료; 끼워 외삽, 상기 분할 및 전체 모두를 추출 할 수있다폭 반 최대. 또한,이 의사 공진 기법 0.5 meV 인 내 전이를 모니터하는 트리플 감산 모드 삼중 분석 장치 (도 1)에
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토론
위의 지침은 포논 보조 준공명 분광법 방법을 보여줍니다. QD 이산 상태로 여기함으로써 포논 방출선을 모니터링하여 고해상도를 달성할 수 있습니다. 제공된 예에서 포논을 사용하면 실험에서 볼 수 있는 중성 여기자의 수명 제한 선폭을 해결할 수도 있습니다. 이 방법은 기존 PL 분광법 설정에 쉽게 통합할 수 있습니다. 언급했듯이 원하는 전이선의 에너지가 비공명 분광법을 통해 식별되면 분광계의 중심 파장을 해당 전이 아래에 -1 LO 포논 아래로 설정하여 설정됩니다. 이 에너지 차이는 여기 및 감지 경로에 각각 단거리 통과 및 장기 통과 필터를 사용하여 측정하는 데 사용됩니다. 필터는 여기 에너지와 검출 에너지가 상대적으로 근접하기 때문에 분광계에 도달할 수 있는 레이저 광의 측면 모드를 억제하는 데 필요합니다. 이러한 표유 레이저 광의 감소는 감지된 신호를 최대화하는 중요한 요소입니다.
전이 에너지를 통해 레이저를 조정함으로써 -1 포논 위성은 레이저가 원하는 전이와 정확하게 공명.......
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공개 사항
저자는 공개 아무것도 없어.
감사의 글
저자는 샘플이 연구되고 제공하기 위해 해군 연구소에서 앨런 BRACKER 다니엘 훈제 햄을 인정하고 싶습니다. 이 작품은 캘리포니아 머 시드 대학에 국방 위협 감소 기관, 기초 연구 상 # HDTRA1-15-1-0011에 의해 (부분적으로) 지원되었다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 조정 가능한 다이오드 레이저 DL pro | Toptica Photonics | DL Pro | |
| 현미경 검사용 폐쇄 사이클 극저온 무료 냉장고 시스템 | Cryo Industries of America Inc. | Cryocool G2 | |
| 소스미터 | 키슬리 | 2611a | |
| 50X Mitutoyo Plan Apo NIR 무한 보정 목표 | Mitutoyo America Corporation | 378-825-5 | |
| 터보 펌프 | Pfeiffer Vacuum | HiPace 80 | |
| NIR 코팅 미러 | Thor labs | BB1-E03 | |
| 편광판 | Thorlabs | LPNIR050-MP | |
| 200 mm AR 코팅 무채색 렌즈 | Thorlabs | AC254-200-B-ML | |
| 100 mm AR 코팅 무채색 렌즈 | Thorlabs | AC254-100-B-ML | |
| 960 롱 패스 필터 | Thorlabs | 960aelp | |
| 960 쇼트 패스 필터 | Thorlabs | 960aesp | |
| 액정 가변 지연제 | Meadowlark 광학 | LVR-100 | |
| 0.75 m 분광계 Acton SpectraPro | Princeton Instruments | Trivista | |
| 액체 질소 냉각 카메라 | 프린스턴 인스트루먼트 | 7508-0002 | |
| 외부 카메라 | Watec | Wat-902H 궁극의 | 선택적 |
| Ostoalloy | Lake Shore Cryotronics | Ostalloy 158 | |
| 골드 와이어 (40 게이지) | Surepure Chemetals | Au-Wire-03-02 | |
| 실버 에폭시 | A.I. 기술 | Prima-Solder EG8020 | |
| 프로그램 소프트웨어 | 내쇼날인스트루먼트 | 랩뷰 |
참고문헌
- Germanis, S., et al. Piezoelectric InAs/GaAs quantum dots with reduced fine-structure splitting for the generation of entangled photons. Phys. Rev. B. 86, 1-4 (2012).
- Valenti, J. A., Fischer, D. A.
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