【摘 要】
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锗与硅材料一样,也是间接带隙半导体,体锗材料仍然不能作为好的发光材料使用.而在量子结构中的量子限制效应可以有效展宽电子和空穴的波函数,显著增加电子和空穴的复合发光几率.锗自组装量子点通过MBE(分子束外延）技术在硅衬底上生长得到,图1为通过MBE得到的锗自组装量子点的AFM(原子力显微镜）照片.锗自组装量子点材料发光处在1.3～1.6μm的波长范围内，这个波段正好是在光纤通信系统中使用的波段，同时
【机 构】
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华中科技大学,武汉 430074 复旦大学,上海 200433
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锗与硅材料一样,也是间接带隙半导体,体锗材料仍然不能作为好的发光材料使用.而在量子结构中的量子限制效应可以有效展宽电子和空穴的波函数,显著增加电子和空穴的复合发光几率.锗自组装量子点通过MBE(分子束外延）技术在硅衬底上生长得到,图1为通过MBE得到的锗自组装量子点的AFM(原子力显微镜）照片.锗自组装量子点材料发光处在1.3～1.6μm的波长范围内，这个波段正好是在光纤通信系统中使用的波段，同时硅材料对上述波段透明，为将来基于硅基片上大规模光电混合集成提供了可能。本文将介绍在硅平衬底以及硅图形衬底上外延生长锗自组装量子点材料，以及进一步将锗量子点与多种光学微腔结合起来实现发光增强的研究进展。
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Ⅲ-Ⅴ semiconductor nanowire(NW)-offers unique electrical and optical properties therefore viable for the next generation high speed electronics,optoelectronics,biosensing,energy storage devices,etc [1,
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双层耦合InAs量子点的发光波长在低温下可拓展至光通信波段,可应用于光纤量子通信及光纤量子密钥传输等重要领域3-5.通过分子束外延(MBE）梯度生长方法获得的低密度耦合点,已经被证实可以作为单光子源使用6.本文报道通过将双层量子点与微柱微腔(～3μm）耦合的方法,利用Purcell效应在通信波段获得了高计数的单光子发射.利用InGaAs单光子探测器,单光子计数达到62KHz.
以SK(Stranski-Krastanov）模式生长的低密度GaAs基量子点(InAs/GaAs或GaAs/AlGaAs）,由于可在类二能级体系中周期性地光泵浦或电注入电子、空穴,在低温下具有类原子光谱而用以制备单光子源.它具有高的振子强度,窄的谱线宽度,波长可调谐,且容易集成等优势,从而成为固态量子物理和量子信息器件领域研究的热点.目前，实现高效量子点量子光源面临的挑战性问题是单量子点的可控制
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新型IV族半导体材料GeSn合金由于其带隙可连续变化,并可制作为与互补金属氧化物半导体CMOS工艺相匹配的硅基激光器,对其的研究在近几年来日趋火热.GeSn合金能带结构在Sn组分大于～6.5％-11％能够转变为直接带隙.然而,GeSn材料的晶格常数大于Ge材料,因此在Ge衬底上生长的GeSn材料一般都存在较高的压应变,压应变的存在会阻碍其能带的转变,难以形成直接带隙.
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