Tunneling blockade and single-photon emission in GaAs double quantum wells
Tunneling blockade and single-photon emission in GaAs double quantum wells
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GaAs双量子阱中的隧道阻断和单光子发射
DOI：
10.1103/physrevb.98.155311
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发表时间：
2018
影响因子：
3.7
通讯作者：
P. V. Santos
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Yuan;A. Hernández-Mínguez;K. Biermann;P. V. Santos
报道了GaAs双量子阱中杂质束缚激子单态的选择性激发。该结构由两个量子威尔斯（QW）通过一个薄的隧道势垒耦合。DQW经受横向电场以产生空间间接的QW间激子，其中电子和空穴位于不同的QW中。我们表明，量子阱内带电激子（trions）的存在下，块载流子隧穿势垒形成间接激子，从而打开了他们的发射光谱的差距。这种行为归因于三离子的低结合能。在隧道阻塞制度，发射成为占主导地位的过程，涉及激子绑定到单个浅杂质，其行为作为两个层次的中心激活的共振隧穿。反聚束光子发射统计证实了发射的量子性质。窄分布的发射能量（meV）和电连接到量子阱使这些单激子中心有趣的候选人在单光子源中的应用。
We report on the selective excitation of single impurity-bound exciton states in a GaAs double quantum well (DQW). The structure consists of two quantum wells (QWs) coupled by a thin tunnel barrier. The DQW is subject to a transverse electric field to create spatially indirect inter-QW excitons with electrons and holes located in different QWs. We show that the presence of intra-QW charged excitons (trions) blocks carrier tunneling across the barrier to form indirect excitons, thus opening a gap in their emission spectrum. This behavior is attributed to the low binding energy of the trions. Within the tunneling blockade regime, emission becomes dominated by processes involving excitons bound to single shallow impurities, which behave as two-level centers activated by resonant tunneling. The quantum nature of the emission is confirmed by the antibunched photon emission statistics. The narrow distribution of emission energies (meV) and the electrical connection to the QWs make these single-exciton centers interesting candidates for applications in single-photon sources.
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G. Schinner;E. Schubert;M. Stallhofer;J. Kotthaus;D. Schuh;A. Rai;D. Reuter;A. Wieck;A. Govorov
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