Д.Бимберг, В.А.Гайслер, А.И.Торопов, М.Шольц

Разработана конструкция микрорезонатора, позволяющая существенно увеличить параметр внешней квантовой эффективности излучателя одиночных фотонов. Резонатор содержит два полупроводниковых брэгговских зеркала, обеспечивающих эффективную локализацию энергии в аксиальном направлении, и оксидную апертуру, обеспечивающую локализацию моды в латеральном направлении. Показано, что при добротности микрорезонатора на уровне 10² и диаметре оксидной апертуры ~1 мкм, внешняя квантовая эффективность однофотонного излучателя составляет ~30%, а при использовании брэгговских микрорезонаторов с добротностью на уровне 10³ параметр внешней квантовой эффективности однофотонного излучателя может достигать значений 80%.

Рис. Зависимость плотности InAs квантовых точек от времени роста. На вставках спектры фотолюминесценции квантовых точек и данные атомно-силовой микроскопии.

На установке МЛЭ "Riber-Compact" проведен цикл экспериментов с целью поиска технологических режимов, обеспечивающих рост слоев InAs квантовых точек низкой плотности, необходимых для создания однофотонных излучателей с токовым возбуждением. Получены структуры с плотностью квантовых точек 10⁸см^-2 и ниже. Установлено, что для гарантированного роста квантовых точек необходимой малой плотности на уровне ~10⁸см^-2 ряд технологических параметров должен выдерживаться с очень высокой точностью, а именно, точность задания температуры подложки должна быть на уровне 1⁰С, для задания нужной толщины InAs слоя (при скорости роста InAs 0.04 МЛ/с) время роста должно выдерживаться с точностью до 1 секунды (см. рис.).