AlN 단결정 재료를 사용할 수 있습니다. 제품 사양을 참조하십시오.https://www.powerwaywafer.com/aln-substrate.html. 더 자세한 제품 정보나 문의사항은 당사 영업팀으로 연락주시기 바랍니다.victorchan@powerwaywafer.com.

현재 사람들은 높은 Q 값 공진 공동과 저손실 도파관을 준비하기 위해 AlN을 사용했습니다. 이는 또한 AlN 결정에서 실온에서 작동할 수 있는 단일 광자 소스인 것으로 보고되었습니다. 그러나 양자 집적 광 회로의 광원으로서는 여전히 과제가 있습니다. 첫째, AlN의 단일 광자 소스의 광학 특성이 열악하여 높은 배경 형광을 나타내며 포논 라인이 전체 스펙트럼에서 낮은 비율을 차지합니다. 방출(Debye 계수는 3%에 불과하여 매우 낮음), 방출 선폭도 상대적으로 큽니다. 공진 공동 및 광 도파관과의 결합을 달성하려면 단일 광자 소스의 위치를 ​​정확하게 제어해야 합니다. AlN에서 좁은 선폭, 높은 Debye 인자 및 정확하고 제어 가능한 위치를 갖는 단일 광자 소스를 달성하는 방법은 AlN용 광학 양자 통합 플랫폼 개발에서 시급한 문제입니다.

1. 펨토초 레이저에 의해 AlN으로 준비된 고성능 단일 광자 소스에 대한 연구

최근 연구팀은 펨토초 레이저를 이용해 단일광자 방출을 위한 색중심 광원을 준비했다. 고품질 AlN 단결정에서는 펨토초 레이저 펄스와 재료 간의 비선형 상호 작용을 활용하여 회절 광학적 한계를 넘어서는 처리를 달성합니다. 레이저 초점에서 양자 결함의 형성을 유도하고, 색상 중심을 생성하고, 밴드갭에 새로운 발광 색상 중심 에너지 수준을 도입합니다.

그림 1 질화알루미늄의 펨토초 레이저 준비에서 단일 광자 소스의 개략도와 스펙트럼 및 양자 방출 특성 테스트

실험에 따르면 AlN 단결정 기판에서 단일 광자 소스 위치 파악이 가능하며 발광 색상 중심의 처리 수율이 50% 이상에 도달할 수 있는 것으로 나타났습니다. 흥미롭게도, 펨토초 레이저로 준비된 단일 광자 소스 라인은 폭이 좁고, 매우 순수한 스펙트럼, 매우 낮은 배경 형광을 가지며, 단일 날카로운 방출 피크와 매우 약한 포논 측파대를 나타냅니다. 계산 후 단일 광자 소스의 Debye 계수는 65% 이상에 도달할 수 있습니다. 스펙트럼 변화와 단일 광자 계수를 모니터링함으로써 레이저로 준비한 단일 광자 소스가 장기간 광학 여기 하에서 높은 안정성을 유지한다는 사실이 밝혀졌습니다. 또한 연구팀은 준비된 색상 센터 유형에 대한 첫 번째 원리 계산을 수행했으며 산소 관련 결함이 이러한 색상 센터에서 방출되는 단일 광자 소스 유형일 수 있음을 제안했습니다.

그림 2 펨토초 레이저로 처리한 단일 광자 소스의 광학적 특성

2. 피전망AlN 단결정의 단일 광자 소스

연구팀은 펨토초 레이저를 사용해 AlN 단결정 기판에 고성능 단일 광자 소스(좁은 선폭, 높은 디바이 인자, 높은 상온 안정성)를 배치하고 준비했으며 수율은 50% 이상이었다. 이 연구는 AlN 결정이 안정적이고 고품질의 실온 단일 광자 방출을 달성할 수 있음을 보여줌으로써 차세대 양자 광자 칩의 엄청난 잠재력을 보여주고, 통합 양자 플랫폼 기반의 개발을 위한 단일 광자 소스에 대한 신뢰할 수 있는 준비 기술을 제공합니다. 질화알루미늄.

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