片上键合Si/III-V量子点单光子源及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种片上键合Si/III‑V量子点单光子源及其制备方法，该量子点单光子源包括：波导耦合器件；量子点单光子源光源激光器，键合于波导耦合器件的垂直上方，该量子点单光子源光源激光器采用以III‑V族量子点为有源层的外延片制作单光子源。本发明专利技术提出的量子点单光子源光源与SOI波导耦合器件键合形成的混合激光器结构可以实现片上单光子光源的发光和光传输的小型化和集成化；使用金属辅助键合可以形成大面积电极注入，减少电流聚集导致的局部温度过高；垂直结构进一步节省片上空间，并且可以键合不同种材料，扩展了光互连网络的可使用材料。

Single photon source of Si / III-V quantum dots and its preparation

【技术实现步骤摘要】
片上键合Si/III-V量子点单光子源及其制备方法
本专利技术涉及混合激光器的键合
和单光子源制备领域，尤其涉及一种金属和聚合物辅助键合的片上键合Si/III-V量子点单光子源及其制备方法。
技术介绍
量子点单光子源光源是量子通讯和量子计算领域的主要光源之一。量子通讯和量子计算以量子力学的基本原理为基础，通过量子系统的物理特性，例如量子并行性、量子纠缠和量子不可克隆等特性进行计算、编码和信息传输。理想的单光子源可以作为量子通信和量子计算中的发光光源信号，是最优的光源解决方案，可用于量子力学的基础研究，量子计算，隐形态传送，量子网络，量子存储等实验，单光子光源指在光互连网络中，作为光信号产生的源头，其产生的光信号是单光子。单光子光源产生的信号光在固定脉冲频率中有且只有一个单一光子，该单光子现象可以通过反聚束效应进行判断。单光子光源是未来实现片上光互连量子通信和量子计算的光源基础。片上单光子源的研制为片上量子通信和量子计算提供了有效的光源输出。结合之前的键合科研经验，将单光子源与波导耦合器件进行键合，实现单光子光源的片上发光和片上传输输出，为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种片上键合Si/III-V量子点单光子源，其特征在于，包括：/n波导耦合器件；/n量子点单光子源光源激光器，键合于所述波导耦合器件的垂直上方，所述量子点单光子源光源激光器采用以III-V族量子点为有源层的外延片制作单光子源。/n

【技术特征摘要】
1.一种片上键合Si/III-V量子点单光子源，其特征在于，包括：
波导耦合器件；
量子点单光子源光源激光器，键合于所述波导耦合器件的垂直上方，所述量子点单光子源光源激光器采用以III-V族量子点为有源层的外延片制作单光子源。


2.根据权利要求1所述的片上键合Si/III-V量子点单光子源，其特征在于，所述波导耦合器件为波导结构，包括传输结构，所述波导结构使用带有tap结构的波导或全刻蚀波导或脊型波导作为传输结构。


3.根据权利要求1所述的片上键合Si/III-V量子点单光子源，其特征在于，所述波导耦合器件连接微腔结构，所述微腔结构包括微盘、微环和光子晶体微腔。


4.根据权利要求1所述的片上键合Si/III-V量子点单光子源，其特征在于，所述III-V族量子点单光子源波导输出部分结构为条形波导结构、光源带有微腔结构或在稀疏自组织生长III-V族量子点材料上光刻、刻蚀微腔结构。


5.根据权利要求1所述的片上键合Si/III-V量子点单光子源，其特征在于，所述波导耦合器件材料为硅基材料或根据单光子源光源发光波长和折射率选择，实现III-V族量子点单光子发光由键合的介质波导耦合输出。


6.根据权利要求1所述的片上键合Si/III-V量子点单光子源，其特征在于，所述III-V族量子点单光子源材料为发光波长在1.2um-1.6um之间的近红外波...

【专利技术属性】
技术研发人员：许兴胜，秦璐，靳思玥，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11