А.В. Гайслер, А.С. Ярошевич, И.А. Деребезов, А.К. Калагин, А.К. Бакаров, А.И. Торопов, Д.В. Щеглов, В.А. Гайслер, А.В. Латышев, А.Л. Асеев

Полупроводниковые квантовые точки (КТ) являются одним из важнейших ресурсов в разработке сверхминиатюрных излучателей для квантовых информаци- онных систем. На основе полупроводниковых КТ разрабатываются эффективные излучатели одиночных фотонов, они представляют большой интерес и для создания излучателей пар запутанных фотонов (ИПЗФ).

Рис. Расщепление экситонных состояний ΔE_FS для 135 InAs КТ. По горизонтальной оси отложена энергия экситона.
В прямоугольной рамке выделены экспериментальные точки, для которых ΔE_FS сравнимо с естественной шириной экситонных состояний. На вставке приведена гистограмма распределения числа КТ от ΔE_FS для интервала ΔE_FS от -10 до 40 мкэВ, ширина столбца равна удвоенной погрешности измерений 3.2 мкэВ, сравнимой с естественной шириной экситонных уровней Γ_X.

Пары запутанных фотонов могут излучаться полупроводниковыми КТ в процессе каскадной рекомбинации биэкситона и экситона в случае, если экситонные состояния вырождены по энергии или же их расщепление ΔE_FS не превышает естественную ширину экситонных уровней Γ_X = /τ_X, где τ_X - время жизни экситона. В этом случае излучается пара фотонов, запутанных по поляризации. В реальных КТ расщепление экситонных состояний EFS многократно превышает естественную ширину экситонных уровней Γ_X, что обусловлено отклонением формы КТ от идеальной, наличием пьезопотенциала, индуцированного встроенными механическими напряжениями. Исследование факторов, задающих величину ΔE_FS, а также условий, при которых расщепление экситонных состояний подавляется до уровня Γ_X актуально для разработки ИПЗФ на базе полупроводниковых КТ. Методом криогенной микрофотолюминесценции исследована тонкая структура экситонных состояний InAs квантовых точек, выращенных по механизму Странского-Крастанова с малым временем прерывания роста, что обеспечивает очень низкую плотность квантовых точек на уровне 10⁶ см^-2. Показано, что в интервале энергий экситонов 1.3÷1.4 эВ величина расщепления экситонных состояний сравнима с естественной шириной экситонных линий, что представляет большой интерес для разработки излучателей пар запутанных фотонов на основе InAs квантовых точек.