InGaAsSb/GaAlAs纳米线异质结量子点外延生长及其单光子发射机理

深入研究了InGaAs(Sb)/GaAlAs纳米线异质结量子点的分子束外延生长及其单光子发光物理特性。在高指数面腐蚀孔洞的Si基和GaAs基衬底上，用金属纳米颗粒自催化的分子束外延技术，生长了GaAs纳米线与InAs量子点和GaAs量子点的纳米线量子点结构，形成的异质结量子点分别为分叉和侧壁两种基本。研究了纳米线异质结量子点结构的参数如直径、厚度、缺陷、材料组分的外延控制机理。首次发现的分叉纳米线量子点结构和六棱形纳米线异质结量子点。研究了基于该结构的非经典光辐射效应，采用微区二阶关联光谱分析了单光子量子发光现象，验证了纳米线谐振腔效应对提高单光子发射速率、发射纯度的增强作用和机理，系统性研究纳米线侧壁异质结量子点结构的形成机制，发现了量子环等新奇结构的生长现象，提出了可控制备的优化方案，为新型量子信息器件的研制提供了重要材料结构。基于单光子发射源合作开展并在单光子的量子态存储、单光子相干操纵、长波段高速率单光子器件方面获得重要突破，为量子信息物理和量子技术应用奠定重要物理基础和器件解决方案。