We demonstrate efficient nanowire superconducting single photon detectors (SSPDs) based on NbN thin films grown on GaAs. NbN films ranging from 3 to 5 nm in thickness have been deposited by dc magnetron sputtering on GaAs substrates at 350°C. These films show superconducting properties comparable to similar films grown on sapphire and MgO. In order to demonstrate the potential for monolithic integration, SSPDs were fabricated and measured on GaAs/AlAs Bragg mirrors, showing a clear cavity enhancement, with a peak quantum efficiency of 18.3% at λ=1300nm and T=4.2K.

1.
E.
Knill
,
R.
Laflamme
, and
G. J.
Milburn
,
Nature (London)
409
,
46
(
2001
).
2.
M. A.
Nielsen
,
Phys. Rev. Lett.
93
,
040503
(
2004
).
3.
N.
Sangouard
,
C.
Simon
,
J.
Minář
,
H.
Zbinden
,
H.
de Riedmatten
, and
N.
Gisin
,
Phys. Rev. A
76
,
050301
(
2007
).
4.
A.
Politi
,
M. J.
Cryan
,
J. G.
Rarity
,
S.
Yu
, and
J. L.
O’Brien
,
Science
320
,
646
(
2008
).
5.
G. N.
Gol’tsman
,
O.
Okunev
,
G.
Chulkova
,
A.
Lipatov
,
A.
Semenov
,
K.
Smirnov
,
B.
Voronov
,
A.
Dzardanov
,
C.
Williams
, and
R.
Sobolewski
,
Appl. Phys. Lett.
79
,
705
(
2001
).
6.
M.
Tarkhov
,
J.
Claudon
,
J. Ph.
Poizat
,
A.
Korneev
,
A.
Divochiy
,
O.
Minaeva
,
V.
Seleznev
,
N.
Kaurova
,
B.
Voronov
,
A. V.
Semenov
, and
G.
Gol’tsman
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
241112
(
2008
).
7.
F.
Marsili
,
D.
Bitauld
,
A.
Gaggero
,
S. J.
Nejad
,
R.
Leoni
,
F.
Mattioli
, and
A.
Fiore
,
New J. Phys.
11
,
045022
(
2009
).
8.
F.
Marsili
,
D.
Bitauld
,
A.
Fiore
,
A.
Gaggero
,
F.
Mattioli
,
R.
Leoni
,
M.
Benkahoul
, and
F.
Lévy
,
Opt. Express
16
,
3191
(
2008
).
9.
S. N.
Dorenbos
,
E. M.
Reiger
,
U.
Perinetti
,
V.
Zwiller
,
T.
Zijlstra
, and
T. M.
Klapwijk
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
131101
(
2008
).
10.
A. J.
Shields
,
Nat. Photonics
1
,
215
(
2007
).
11.
F.
Marsili
,
A.
Gaggero
,
L. H.
Li
,
A.
Surrente
,
R.
Leoni
,
F.
Lévy
, and
A.
Fiore
,
Supercond. Sci. Technol.
22
,
095013
(
2009
).
12.
A.
Guillén-Cervantes
,
Z.
Rivera-Alvarez
,
M.
López-López
,
E.
López-Luna
, and
I.
Hernández-Calderón
,
Thin Solid Films
373
,
159
(
2000
).
13.
Y.
Dubi
,
Y.
Meir
, and
Y.
Avishai
,
Nature (London)
449
,
876
(
2007
).
14.
V.
Anant
,
A. J.
Kerman
,
E. A.
Dauler
,
J. K. W.
Yang
,
K. M.
Rosfjord
, and
K. K.
Berggren
,
Opt. Express
16
,
10750
(
2008
).
15.
D.
Bitauld
,
F.
Marsili
,
A.
Gaggero
,
F.
Mattioli
,
R.
Leoni
,
S. J.
Nejad
,
F.
Le’vy
, and
A.
Fiore
,
Nano Lett.
10
,
2977
(
2010
).
16.
A.
Korneev
,
V.
Matvienko
,
O.
Minaeva
,
I.
Milostnaya
,
I.
Rubtsova
,
G.
Chulkova
,
K.
Smirnov
,
V.
Voronov
,
G.
Gol’tsman
,
W.
Slysz
,
A.
Pearlman
,
A.
Verevkin
, and
R.
Sobolewski
,
IEEE Trans. Appl. Supercond.
15
,
571
(
2005
).
17.
K. M.
Rosfjord
,
J. K. W.
Yang
,
E. A.
Dauler
,
A. J.
Kerman
,
V.
Anant
,
B. M.
Voronov
,
G. N.
Gol’tsman
, and
K. K.
Berggren
,
Opt. Express
14
,
527
(
2006
).
18.
M. G.
Tanner
,
C. M.
Natarajan
,
V. K.
Pottapenjara
,
J. A.
O’Connor
,
R. J.
Warburton
,
R. H.
Hadfield
,
B.
Baek
,
S.
Nam
,
S. N.
Dorenbos
,
E.
Bermúdez Ureña
,
T.
Zijlstra
,
T. M.
Klapwijk
, and
V.
Zwiller
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
221109
(
2010
).
19.
A.
Divochiy
,
F.
Marsili
,
D.
Bitauld
,
A.
Gaggero
,
R.
Leoni
,
F.
Mattioli
,
A.
Korneev
,
V.
Seleznev
,
N.
Kaurova
,
O.
Minaeva
,
G.
Gol’tsman
,
K. G.
Lagoudakis
,
M.
Benkhaoul
,
F.
Lévy
, and
A.
Fiore
,
Nat. Photonics
2
,
377
(
2008
).
You do not currently have access to this content.