Просмотр по

Точное позиционирование квантовых точек повышает эффективность нанофотоники

Точное позиционирование квантовых точек повышает эффективность нанофотоники

Высокопроизводительные устройства фотоники обычно изготавливают массивами, используя травление и электронно-лучевую литографию. Однако из-за хаотического расположения квантовых точек только малая их доля оказывается в оптимальном положении, что в итоге дает очень низкий выход работоспособных устройств.

Поэтому, простая новая методика обнаружения квантовых точек и использования их при создании источников одиночных фотонов, может сделать производство фотонных схем гораздо более эффективным.

Авторы этой технологии, сотрудники Национального института стандартов и технологий (NIST), университетов Рочестера (США) и Саутгемптона (Великобритания) рассказали о ней в журнале Nature Communications. В отличие от прежнего, статистического подхода, состоявшего в том, чтобы делать много устройств и выбирать несколько годных к использованию, в новой технике с помощью камеры строится карта точного расположения квантовых точек, а затем эта информация служит для создания оптимизированных устройств в подходящих местах.

В своем эксперименте группа, которую возглавлял доктор Люка Сапиенца (Luca Sapienza), использовала два светодиода. Сначала, первый из них активировал квантовые точки, а затем второй, другого цвета, освещал металлические координатные маркеры на поверхности полупроводниковой пластины, в которую были встроены квантовые точки. Это фотографировалось на высокочувствительную камеру, выдававшую снимки участков поверхности размерами 100х100 мкм.

Соотнося светящиеся точки с метками исследователи могли определять их положение с ошибкой менее 30 нм, и программировать оборудование для электронно-лучевой литографии с учетом этих координат. С помощью нового метода ученые создали на базе дифракционных решеток однофотонные источники, в которых смогли собирать 50% испущенных квантовыми точками фотонов – теоретический предел для структур такого типа. Они также продемонстрировали, что свыше 99% света от их источника составляют одиночные фотоны.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *