We prepare symmetry-controlled GaAs/AlGaAs quantum dots (QDs) on (001) GaAs substrates by infilling GaAs into AlGaAs nanoholes. For the most symmetric QDs, we measure an average excitonic fine structure splitting (FSS) of only (3.9 ± 1.8) μeV. The FSS and polarization direction of the two bright excitonic recombination lines directly reflect the degree of the QD symmetry. Since the FSS is comparable to typical homogeneous linewidths of excitonic recombination, these strain-free GaAs/AlGaAs QDs might offer a practical platform to generate entangled photons in future quantum devices.
REFERENCES
1.
T.
Tanaka
, J.
Singh
, Y.
Arakawa
, and P.
Bhattacharya
, Appl. Phys. Lett.
62
, 756
(1993
).2.
D.
Gammon
, E. S.
Snow
, B. V.
Shanabrook
, D. S.
Katzer
, and D.
Park
, Phys. Rev. Lett.
76
, 3005
(1996
).3.
O.
Benson
, C.
Santori
, M.
Pelton
, and Y.
Yamamoto
, Phys. Rev. Lett.
84
, 2513
(2000
).4.
N.
Akopian
, N. H.
Lindner
, E.
Poem
, Y.
Berlatzky
, J.
Avron
, D.
Gershoni
, B. D.
Gerardot
, and P. M.
Petroff
, Phys. Rev. Lett.
96
, 130501
(2006
).5.
M.
Ghali
, K.
Ohtani
, Y.
Ohno
, and H.
Ohno
, Nat. Commun.
3
, 661
(2012
).6.
R.
Singh
and G.
Bester
, Phys. Rev. Lett.
103
, 063601
(2009
).7.
Ch.
Heyn
, M.
Klingbeil
, Ch.
Strelow
, A.
Stemmann
, S.
Mendach
, and W.
Hansen
, Nanoscale Res. Lett.
5
, 1633
(2010
).8.
M.
Bayer
, G.
Ortner
, O.
Stern
, A.
Kuther
, A. A.
Gorbunov
, A.
Forchel
, P.
Hawrylak
, S.
Fafard
, K.
Hinzer
, T. L.
Reinecke
, S. N.
Walck
, J. P.
Reithmaier
, F.
Klopf
, and F.
Schäfer
, Phys. Rev. B
65
, 195315
(2002
).9.
J. D.
Mar
, X. L.
Xu
, J. S.
Sandhu
, A. C.
Irvine
, M.
Hopkinson
, and D. A.
Williams
, Appl. Phys. Lett.
97
, 221108
(2010
).10.
J. D.
Plumhof
, R.
Trotta
, A.
Rastelli
, and O. G.
Schmidt
, Nanoscale Res. Lett.
7
, 336
(2012
).11.
W.
Langbein
, P.
Borri
, U.
Woggon
, V.
Stavarache
, D.
Reuter
, and A. D.
Wieck
, Phys. Rev. B
69
, 161301
–R
(2004
).12.
A. I.
Tartakovskii
, M. N.
Makhonin
, I. R.
Sellers
, J.
Cahill
, A. D.
Andreev
, D. M.
Whittaker
, J.-P. R.
Wells
, A. M.
Fox
, D. J.
Mowbray
, M. S.
Skolnick
, K. M.
Groom
, M. J.
Steer
, H. Y.
Liu
, and M.
Hopkinson
, Phys. Rev. B
70
, 193303
(2004
).13.
R. J.
Young
, R. M.
Stevenson
, A. J.
Shields
, P.
Atkinson
, K.
Cooper
, D. A.
Ritchie
, K. M.
Groom
, A. I.
Tartakovskii
, and M. S.
Skolnick
, Phys. Rev. B
72
, 113305
(2005
).14.
K.
Kowalik
, O.
Krebs
, A.
Lemaître
, S.
Laurent
, P.
Senellart
, P.
Voisin
, and J. A.
Gaj
, Appl. Phys. Lett.
86
, 041907
(2005
).15.
J. W.
Luo
, R.
Singh
, A.
Zunger
, and G.
Bester
, Phys. Rev. B
86
, 161302
–R
(2012
).16.
S.
Seidl
, M.
Kroner
, A.
Hoegele
, K.
Karrai
, R. J.
Warburton
, A.
Badolato
, and P. M.
Petroff
, Appl. Phys. Lett.
88
, 203113
(2006
).17.
R.
Trotta
, E.
Zallo
, C.
Ortix
, P.
Atkinson
, J. D.
Plumhof
, J.
van den Brink
, A.
Rastelli
, and O. G.
Schmidt
, Phys. Rev. Lett.
109
, 147401
(2012
).18.
R. M.
Stevenson
, R. J.
Young
, P.
Atkinson
, K.
Cooper
, D. A.
Ritchie
, and A. J.
Shields
, Nature
439
, 179
(2006
).19.
A.
Schliwa
, M.
Winkelnkemper
, A.
Lochmann
, E.
Stock
, and D.
Bimberg
, Phys. Rev. B
80
, 161307
–R
(2009
).20.
E.
Stock
, T.
Warming
, I.
Ostapenko
, S.
Rodt
, A.
Schliwa
, J. A.
Töfflinger
, A.
Lochmann
, A. I.
Toropov
, S. A.
Moshchenko
, D. V.
Dmitriev
, V. A.
Haisler
, and D.
Bimberg
, Appl. Phys. Lett.
96
, 093112
(2010
).21.
T.
Mano
, M.
Abbarchi
, T.
Kuroda
, B.
McSkimming
, A.
Ohtake
, K.
Mitsuishi
, and K.
Sakoda
, Appl. Phys. Express
3
, 065203
(2010
).22.
J.
Treu
, C.
Schneider
, A.
Huggenberger
, T.
Braun
, S.
Reitzenstein
, S.
Höfling
, and M.
Kamp
, Appl. Phys. Lett.
101
, 022102
(2012
).23.
S.
Germanis
, A.
Beveratos
, G. E.
Dialynas
, G.
Deligeorgis
, P. G.
Savvidis
, Z.
Hatzopoulos
, and N. T.
Pelekanos
, Phys. Rev. B
86
, 035323
(2012
).24.
R.
Seguin
, A.
Schliwa
, S.
Rodt
, K.
Pötschke
, U. W.
Pohl
, and D.
Bimberg
, Phys. Rev. Lett
95
, 257402
(2005
).25.
J. J.
Finley
, D. J.
Mowbray
, M. S.
Skolnick
, A. D.
Ashmore
, C.
Baker
, A. F. G.
Monte
, and M.
Hopkinson
, Phys. Rev. B
66
, 153316
(2002
).26.
A.
Rastelli
, S.
Stufler
, A.
Schliwa
, R.
Songmuang
, C.
Manzano
, G.
Costantini
, K.
Kern
, A.
Zrenner
, D.
Bimberg
, and O. G.
Schmidt
, Phys. Rev. Lett.
92
, 166104
(2004
).27.
J. D.
Plumhof
, V.
Křápek
, L.
Wang
, A.
Schliwa
, D.
Bimberg
, A.
Rastelli
, and O. G.
Schmidt
, Phys. Rev. B
81
, 121309
–R
(2010
).28.
N.
Akopian
, R.
Trotta
, E.
Zallo
, S.
Kumar
, P.
Atkinson
, A.
Rastelli
, O. G.
Schmidt
, and V.
Zwiller
, e-print arXiv:1302.2005 [cond-mat.mes-hall] (2013
).29.
P.
Alonso-González
, J.
Martín-Sánchez
, Y.
González
, B.
Alén
, D.
Fuster
, and L.
González
, Cryst. Growth Des.
9
, 2525
(2009
).30.
P.
Atkinson
, E.
Zallo
, and O. G.
Schmidt
, J. Appl. Phys.
112
, 054303
(2012
).31.
Zh. M.
Wang
, B. L.
Liang
, K. A.
Sablon
, and G. J.
Salamo
, Appl. Phys. Lett.
90
, 113120
(2007
).32.
D.
Sonnenberg
, A.
Graf
, V.
Paulava
, W.
Hansen
, and Ch.
Heyn
, Appl. Phys. Lett.
101
, 143106
(2012
).33.
M.
Bayer
, A.
Kuther
, A.
Forchel
, T. L.
Reinecke
, and S. N.
Walck
, Physica E
7
, 475
(2000
).34.
See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4802088 for a detailed description of the fine structure splitting measurement.
35.
G.
Bester
and A.
Zunger
, Phys. Rev. B
71
, 045318
(2005
).36.
V.
Mlinar
and A.
Zunger
, Phys. Rev. B
79
, 115416
(2009
).37.
R.
Singh
and G.
Bester
, Phys. Rev. B
84
, 241402
–R
(2011
).© 2013 AIP Publishing LLC.
2013
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
