中国科学院 铟(镓)氮/氮化镓单层岛的透射电镜截面图
一个高放大倍数的铟(镓)氮单原子单层的HAADF-干细胞图像，而上图显示了相应的原子示意图
倾斜视角扫描电子显微镜图像的阵列后湿蚀刻和再生长纳米压印在(镓)氮/氮化镓柱，插图代表一个典型的支柱
在355纳米激发下，在8 K下从选定的测量区域发射体的光致发光光谱
e，主峰的自相关为橙色阴影矩形，与较低能量的峰一起为黄色阴影矩形
信用:孙晓晓、、、、陈、、青木友之、李默、、托拜厄斯·舒尔茨、马丁·阿尔布雷特、葛、荒川恭彦、申博、马克·霍尔姆斯、等 单光子发射器是实现未来光量子技术的重要器件，包括光量子计算和量子密钥分配
为了实现这一目标，中国和日本的科学家发现并表征了一种新型的量子发射器，这种发射器由夹在氮化镓基质中的空间分离的单分子层铟镓氮岛构成
这种新结构可以为进一步的量子器件打开新的机会
非经典光源如单光子发射器是实现未来光学量子技术(包括光学量子计算和量子密钥分配)的重要设备
迄今为止，包括单原子、量子点、单分子和点缺陷在内的多种策略已被用于探索单光子发射器的发展
尽管固态单光子发射器的发展取得了长足的进步，包括高纯度和与量子点的不可区分性，以及缺陷和量子点的高发射率，但每种技术都有其自身的缺点
因此，利用新材料和新技术开发单光子发射器的基础研究至关重要
在《光科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中，中国北京大学物理系介观物理国家重点实验室和纳米光电子学前沿科学中心以及日本东京大学工业科学研究所的一组科学家开发了一种新型量子发射器，该发射器由夹在氮化镓基质中的InGaN空间分离单层岛形成
他们首先使用分子束外延生长了一个平面结构的InGaN单层岛，然后使用纳米压印光刻和电感耦合等离子体反应离子刻蚀将样品图案化为柱状物
对孤立的单层岛的发射特性的详细光学分析表明，主发射线可以被光谱过滤，以在大约400 nm的波长处充当明亮且快速的单光子发射器，并且具有高度的光稳定性
研究人员说:“选择第三族氮化物材料进行这项研究，是因为它们有望为未来器件的发展提供一些优势，包括发射波长的宽可调性、与硅衬底的生长兼容性，以及由于它们在现代光电子和功率器件应用中的广泛应用而得到世界范围内的器件制造工业基础设施的支持。”
该团队还建议，研究的下一步是朝着更高的发射纯度努力，未来的发展(可能使用其他材料)可能导致实现在与传统光纤系统兼容的波长下工作的发射器
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
