单个InAs/InP量子点与SOI芯片的异质集成使用直接结合

科学领域:

• 量子信息科学 量子信息科学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光子学是指光子学的使用方法.

背景情况:

• 集成光子学对于量子信息处理至关重要.
• 在平台上集成非经典光源,如量子点 (QD),仍然是一个挑战.

研究的目的:

• 展示一种将基于InP的量子点源与在绝缘体 (SOI) 芯片混合的方法.
• 为了使单个光子能够有效地合到可扩展量子光子电路的波导体中.

主要方法:

• 利用大面积的直接结合来混合InP和SOI芯片.
• 在SOI波导上放置InP波导中的自组装InAs QD的制造设备.
• 采用圆形布拉格格子外联器和光子外联的裂纹面.

主要成果:

• 成功将InP QD中的单个光子合到SOI波导中.
• 在电信C波段波长中证明了光子脱.
• 实现了80%的单光子生成纯度和估计的5.1%的芯片上的定向光子合效率.

结论:

• 直接结合技术使III-V量子点能够高效地与光子学集成.
• 这种方法为多源量子光子芯片提供了可扩展和具有成本效益的解决方案.
• 展示的混合平台与现有的光纤网络兼容.