Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD

NIST wetenschappers bevestigen dat Geëtste Quantum Dots Werk als Bronnen van enkele fotonen

Published on February 25, 2011 at 4:00 AM

Als sneeuwvlokken of vingerafdrukken, geen twee quantum dots zijn identiek. Maar een nieuwe ets-methode voor de vormgeving en positionering van deze halfgeleider nanokristallen kan dat veranderen.

Wat meer is, tests op de National Institute of Standards and Technology (NIST) bevestigen dat geëtst quantum dots enkele deeltjes van licht (fotonen) uit te stoten, het stimuleren van de vooruitzichten voor het voeden van nieuwe soorten van inrichtingen voor quantum communicatie.

Gekleurde microfoto van quantum dots gemaakt met behulp van electron beam lithografie en etsen. Dit type van de quantum dot kan worden gevormd en betrouwbaarder gepositioneerd dan stippen gemaakt met conventionele kristalgroei methoden.

De conventionele manier om quantum dots in te bouwen NIST en elders-is om ze te groeien als kristallen in een oplossing, maar dit wat wanordelijk proces resulteert in onregelmatige vormen. De nieuwe, meer precieze proces werd ontwikkeld door NIST postdoctoraal onderzoeker Varun Verma toen hij een student aan de universiteit van Illinois. Verma maakt gebruik van elektronenstraal lithografie en etsen om quantum dots snijden in een halfgeleider sandwich (een zogenaamde quantum well), dat beperkt deeltjes in twee dimensies. Lithografie controleert de dot de grootte en positie, terwijl de sandwich dikte en samenstelling-als puntgrootte-kan worden gebruikt om af te stemmen de kleur van het licht van de dot-uitstoot.

Sommige quantum dots in staat zijn van de uitstoot van de individuele, geïsoleerde fotonen on demand, een cruciale eigenschap voor quantum informatie systemen die informatie coderen door het manipuleren van enkele fotonen. In het nieuwe werk gemeld in Optics Express, NIST testen toonden aan dat de gelithografeerde en etste quantum dots inderdaad werk als bronnen van enkele fotonen. De tests werden uitgevoerd op stippen gemaakt van indium gallium arsenide. Punten van verschillende diameters werden gevormd in bepaalde posities in vierkante arrays. Met behulp van een laser om afzonderlijke punten en een foton detector om de emissies te analyseren prikkelen, NIST onderzoekers vonden dat de punten 35 nanometer (nm) breed, bijvoorbeeld bijna alle uitgestraalde licht bij een golflengte van 888,6 nm. De timing patroon aangegeven dat het licht werd uitgezonden als een trein van enkele fotonen.

NIST onderzoekers nu van plan om reflecterende gaatjes te bouwen rond individuele geëtst stippen om hun licht uitstoot gids. Als elke dot kan uitzenden de meeste fotonen loodrecht op de chip oppervlak, kunnen meer licht worden verzameld om een ​​meer efficiënte enkel foton source te maken. Vertical-uitstoot is aangetoond met kristallen volwassen quantum dots, maar deze punten kunnen niet worden geplaatst of op betrouwbare wijze verspreid in de holtes. Geëtst stippen bieden niet alleen nauwkeurige positionering, maar ook de mogelijkheid van het maken van identieke punten, die kunnen worden gebruikt om speciale staten van het licht, zoals twee of meer fotonen die verstrikt, een kwantum fenomeen dat hun eigenschappen verbanden, zelfs op een afstand te genereren.

De quantum dots getest in de experimenten werden gemaakt op NIST. Een laatste stap werd uitgevoerd aan de Universiteit van Illinois, waar een kristal laag was gegroeid in de puntjes schoon te maken interfaces vormen.

Bron: http://www.nist.gov/

Last Update: 21. October 2011 18:29

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit