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Sous la contrainte, les boites quantiques répondent en chœur !


​​Utilisées comme sources de photons uniques, les boîtes quantiques semi-conductrices répondent par un décalage spectral identique à l’application d’une contrainte mécanique. Ces résultats ouvrent des perspectives prometteuses dans les domaines de la nano-photonique et des capteurs quantiques.

Publié le 20 octobre 2016

​​L'application d'une contrainte mécanique peut modifier les propriétés optiques de boîtes quantiques semi-conductrices. Elle permet, par exemple, d'ajuster finement la longueur d'onde d'émission de sources de photons uniques. En vue d'applications en nano-photonique quantique, il est préférable que les boîtes répondent de la même manière à une contrainte identique.

Une équipe de l'Inac a testé l'homogénéité de leurs réponses en appliquant une contrainte rigoureusement identique à un petit nombre d'entre elles. Partant d'un échantillon contenant un plan de boîtes d'InAs dans GaAs, elle a fabriqué par gravure des cylindres de 300 nm de diamètre environ, contenant de trois à dix boîtes quantiques. Elle a ensuite déposé une couche de silice amorphe, à haute température, autour de ces cylindres. La différence de coefficient de dilatation thermique entre le verre et GaAs engendre une contrainte exercée par la coquille de silice sur le cœur en GaAs et les boîtes quantiques qu'il contient. Un calcul montre que le matériau de cœur est déformé de façon uniforme à 4 kelvins et qu'il est principalement étiré le long de l'axe des cylindres. Résultats de l'expérience : les longueurs d'onde d'émission des boîtes quantiques se décalent de la même manière !

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