На установке "Riber-C21" проведен цикл экспериментов по росту
микрорезонаторных структур с InAs квантовыми точками малой плотности (~10
8÷10
9 см
-2 ) для излучателей одиночных фотонов (ИОФ) с токовой накачкой. Структуры содержат легированные брэгговские зеркала на основе GaAs/Al
0.9Ga
0.1As


Рис. Схема ИОФ (а), изображения ИОФ, полученные методом сканирующей электронной
микроскопии (б,в), корреляционная диаграмма излучения ИОФ (г), спектр
электролюминесценции ИОФ и схема интерферометра НВТ (д).
с числом периодов 12 и 4 для плотного и выходного зеркала, соответственно, что
обеспечивает добротность микрорезонатора для фундаментальной моды на уровне
Q≈120 и задает параметр внешней квантовой эффективности однофотонного
излучателя ~30% при использовании оксидной апертуры с диаметром ~1 мкм,
фактор Пурселла составляет FP≈2.5.
На основе выращенных структур в рамках сотрудничества с Институтом
физики твердого тела (г. Берлин) изготовлены лабораторные образцы ИОФ и
исследованы их оптические характеристики (рис.). Спектр электролюминесценции
ИОФ содержит единственную узкую линию, отвечающую рекомбинации экситона
одиночной InAs квантовой точки (рис. д). Корреляционные диаграммы,
полученные с использованием интерферометра Hanbury-Brown and Twiss (HBT),
демонстрируют однофотонный характер излучения (рис. г). Анализ полученных
корреляционных диаграмм позволяет утверждать, что вероятность двухфотонного
излучения близка к нулю (g2(0) = 0).
Уменьшение времени спонтанной эмиссии экситона квантовой точки за
счет эффекта Пурселла с ~1нс до ~0.4нс позволило поднять быстродействие ИОФ
до рекордно высокого уровня 1ГГц.