| Source DB | nl |
|---|
| Institution | UGent |
|---|
| Code | b51a8c3c-7718-48c8-9928-16992812b2c2 |
|---|
| Unit | 16a28d37-6005-49e4-be1b-46b8c76f6640
|
|---|
| Begin | 11/1/2020 |
|---|
| End | 10/31/2022 |
|---|
| title fr |
|
|---|
| title nl | Ontwikkeling van een quantum-dot enkelvoudige foton bron op silicium voor de volgende generatie geïntegreerde quantum circuits
|
|---|
| title en | Development of a quantum dot single photon source on Silicon for the next generation integrated quantum circuits
|
|---|
| Description fr |
|
|---|
| Description nl | Quantum-technologie belooft extreem computationeel vermogen en ongezien veilige data transmissie. Enkelvoudige fotonen zijn daarin een sleutel-element waardoor onderzoek naar de ontwikkeling van enkelvoudige foton bronnen (EFB) de laatste jaren veel aandacht krijgt binnen de wetenschappelijke gemeenschap. Bronnen gebaseerd op InAs quantum-dots (QD) gegroeid op GaAs substraten zijn op applicatieniveau de meest beloftevolle kandidaten. De emissie uit zulke bronnen is deterministisch en ze kunnen worden ingebed in nano-fotonische structuren om hun performantie nog te verbeteren. Bij bestaande EFBU+2019s is de integratie van vele EFBU+2019s met andere fotonische componenten een grote uitdaging. De belangrijkste oorzaak daarvan is de willekeurige positie van de QDs op het substraat en de hoge verliezen van GaAs golfgeleiders. In dit werk zullen we EFBU+2019s ontwikkelen die gebaseerd zijn op InAs QDs gegroeid op GaAs nano-ridges (NRs), die epitaxiaal gegroeid zijn op 300mm Si substraten. Door het variëren van de groeicondities kunnen de vorm en dimensies van de nano-ridge worden aangepast. Hierdoor kan de positie van de QDs binnen de NR accuraat worden bepaald en verhoogt de efficiëntie. Bovendien kunnen zulke bronnen worden geïntegreerd met laag-verlies SiN golfgeleiders. De accurate controle van de positie van de QDs en integratie met SiN golfgeleiders zal toekomstige geïntegreerde fotonische quantum circuits mogelijk maken.
|
|---|
| Description en | Quantum technologies have received much interest in the last years thanks to the promise of extreme computational power and secure data transmission. Single photons are important elements for these technologies, being suitable candidates both for quantum computing and communication. This triggered the research community to develop an ideal single photon source (SPS). Devices based on InAs quantum dots (QDs) grown on GaAs substrates are the most promising one in view of actual applications. Their emission is deterministic, and they can be embedded in nanophotonic structures to boost their performance. However, in all proposed SPSs, a dense integration of multiple sources with other photonic components is difficult. To blame are the random positions of these QDs and the lossy waveguides based on GaAs. Here we propose to use as SPS InAs QDs embedded in a novel GaAs nano-ridge (NR) and epitaxially grown on patterned 300 mm Si wafers. By adjusting the growth conditions, the shape and dimension of the NR can be manipulated, allowing to simultaneously control the position of the InAs QDs inside the NR and to enhance their emission. Moreover, due to the straight integration of these NR SPSs with a silicon photonics platform, this device concept can benefit from extremely low loss SiN waveguides. Both the reduction of the losses together with the tight control on the InAs QD positions will pave the way for future quantum integrated photonic circuits.
|
|---|
| Qualifiers | - Een-foton bronnen - III-V halfgeleiders - MOVPE epitaxiaalgroei - Metalorganic Vapor Phase Epitaxy (MOVPE) - Monolithic III-V device integration on silicon substrate - Silicon Photonics - Single photon source integrated on silicon photonics platform - |
|---|
| Personal | Van Thourhout Dries, Colucci Davide |
|---|
| Collaborations | |
|---|
