A study of highly symmetric site-controlled pyramidal In0.25Ga0.75As quantum dots (QDs) is presented. It is discussed that polarization-entangled photons can be also obtained from pyramidal QDs of different designs from the one already reported in Juska et al. [Nat. Photonics 7, 527 (2013)]. Moreover, some of the limitations for a higher density of entangled photon emitters are addressed. Among these issues are (1) a remaining small fine-structure splitting and (2) an effective QD charging under non-resonant excitation conditions, which strongly reduce the number of useful biexciton-exciton recombination events. A possible solution of the charging problem is investigated exploiting a dual-wavelength excitation technique, which allows a gradual QD charge tuning from strongly negative to positive and, eventually, efficient detection of entangled photons from QDs, which would be otherwise ineffective under a single-wavelength (non-resonant) excitation.

1.
P. G.
Kwiat
,
K.
Mattle
,
H.
Weinfurter
,
A.
Zeilinger
,
A. V.
Sergienko
, and
Y.
Shih
,
Phys. Rev. Lett.
75
,
4337
(
1995
).
2.
R.
Horn
,
P.
Abolghasem
,
B. J.
Bijlani
,
D.
Kang
,
A. S.
Helmy
, and
G.
Wei
,
Phys. Rev. Lett.
108
,
153605
(
2012
).
3.
A.
Orieux
,
A.
Eckstein
,
A.
Lemaître
,
P.
Filloux
,
I.
Favero1
,
G.
Leo
,
T.
Coudreau
,
A.
Keller
,
P.
Milman
, and
S.
Ducci
,
Phys. Rev. Lett.
110
,
160502
(
2013
).
4.
R. M.
Stevenson
,
R. J.
Young
,
P.
Atkinson
,
K.
Cooper
,
D. A.
Ritchie
, and
A. J.
Shields
,
Nature
439
,
179
(
2006
).
5.
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
).
6.
R.
Hafenbrak
,
S. M.
Ulrich
,
P.
Michler
,
L.
Wang
,
A.
Rastelli
, and
O. G.
Schmidt
,
New J. Phys.
9
,
315
(
2007
).
7.
A.
Dousse
,
J.
Suffczynski
,
A.
Beveratos
,
O.
Krebs
,
A.
Lemaitre
,
I.
Sagnes
,
J.
Bloch
,
P.
Voisin
, and
P.
Senellart
,
Nature
466
,
217
(
2010
).
8.
M. A. M.
Versteegh
,
M. E.
Reimer
,
K. D.
Jöns
,
D.
Dalacu
,
P. J.
Poole
,
A.
Gulinatti
,
A.
Giudice
, and
V.
Zwiller
,
Nat. Commun.
5
,
5298
(
2014
).
9.
T.
Huber
,
A.
Predojević
,
M.
Khoshnegar
,
D.
Dalacu
,
P. J.
Poole
,
H.
Majedi
, and
G.
Weihs
,
Nano Lett.
14
,
7107
(
2014
).
10.
R. M.
Stevenson
,
C. L.
Salter
,
J.
Nilsson
,
A. J.
Bennett
,
M. B.
Ward
,
I.
Farrer
,
D. A.
Ritchie
, and
A. J.
Shields
,
Phys. Rev. Lett.
108
,
040503
(
2012
).
11.
R. M.
Stevenson
,
J.
Nilsson
,
A. J.
Bennett
,
J.
Skiba-Szymanska
,
I.
Farrer
,
D. A.
Ritchie
, and
A. J.
Shields
,
Nat. Commun.
4
,
2859
(
2013
).
12.
S. J.
Freedman
and
J. F.
Clauser
,
Phys. Rev. Lett.
28
,
938
941
(
1972
).
13.
O.
Benson
,
C.
Santori
,
M.
Pelton
, and
Y.
Yamamoto
,
Phys. Rev. Lett.
84
,
2513
2516
(
2000
).
14.
G.
Juska
,
V.
Dimastrodonato
,
L. O.
Mereni
,
A.
Gocalinska
, and
E.
Pelucchi
,
Nat. Photonics
7
,
527
(
2013
).
15.
E.
Pelucchi
,
V.
Dimastrodonato
,
A.
Rudra
,
K.
Leifer
,
E.
Kapon
,
L.
Bethke
,
P.
Zestanakis
, and
D.
Vvedensky
,
Phys. Rev. B
83
,
205409
(
2011
).
16.
V.
Dimastrodonato
,
E.
Pelucchi
, and
D. D.
Vvedensky
,
Phys. Rev. Lett.
108
,
256102
(
2012
).
17.
V.
Dimastrodonato
,
E.
Pelucchi
,
P. A.
Zestanakis
, and
D. D.
Vvedensky
,
Phys. Rev. B
87
,
205422
(
2013
).
18.
K. F.
Karlsson
,
M. A.
Dupertuis
,
D. Y.
Oberli
,
E.
Pelucchi
,
A.
Rudra
,
P. O.
Holtz
, and
E.
Kapon
,
Phys. Rev. B
81
,
161307(R)
(
2010
).
19.
M. A.
Dupertuis
,
K. F.
Karlsson
,
D. Y.
Oberli
,
E.
Pelucchi
,
A.
Rudra
,
P. O.
Holtz
, and
E.
Kapon
,
Phys. Rev. Lett.
107
,
127403
(
2011
).
20.
R.
Singh
and
G.
Bester
,
Phys. Rev. Lett.
103
,
063601
(
2009
).
21.
T.
Kuroda
,
T.
Mano
,
N.
Ha
,
H.
Nakajima
,
H.
Kumano
,
B.
Urbaszek
,
M.
Jo
,
M.
Abbarchi
,
Y.
Sakuma
,
K.
Sakoda
,
I.
Suemune
,
X.
Marie
, and
T.
Amand
,
Phys. Rev. B
88
,
041306
(
2013
).
22.
G.
Juska
,
V.
Dimastrodonato
,
L. O.
Mereni
,
A.
Gocalinska
, and
E.
Pelucchi
,
Nanoscale Res. Lett.
6
,
567
(
2011
).
23.
L.
Auvray
,
H.
Dumont
,
J.
Dazord
,
Y.
Monteil
,
J.
Bouix
, and
C.
Bru-Chevalier
,
J. Cryst. Growth
221
,
475
(
2000
).
24.
A.
Aspect
,
J.
Dalibard
,
P.
Grangier
, and
G.
Roger
,
Opt. Commun.
49
,
429
(
1984
).
25.
T.
Wilk
,
S. C.
Webster
,
A.
Kuhn
, and
G.
Rempe
,
Science
317
,
488
(
2007
).
26.
D. A.
Kleinman
,
Phys. Rev. B
28
,
871
(
1983
).
27.
C.
Ciuti
,
V.
Savona
,
C.
Piermarocchi
,
A.
Quattropani
, and
P.
Schwendimann
,
Phys. Rev. B
58
,
7926
(
1998
).
28.
C.
Riva
,
F. M.
Peeters
, and
K.
Varga
,
Phys. Rev. B
61
,
13873
(
2000
).
29.
E.
Tokunaga
,
A. L.
Ivanov
,
S. V.
Nair
, and
Y.
Masumoto
,
Phys. Rev. B
59
,
R7837
(
1999
).
30.
T.
Ogawa
and
S.
Okumura
,
Phys. Rev. B
65
,
035105
(
2001
).
31.
A. V.
Filinov
,
C.
Riva
,
F. M.
Peeters
,
Yu. E.
Lozovik
, and
M.
Bonitz
,
Phys. Rev. B
70
,
035323
(
2004
).
32.
C.
Schindler
and
R.
Zimmermann
,
Phys. Rev. B
78
,
045313
(
2008
).
33.
Y.
Benny
,
Y.
Kodriano
,
E.
Poem
,
S.
Khatsevitch
,
D.
Gershoni
, and
P. M.
Petroff
,
Phys. Rev. B
84
,
075473
(
2011
).
34.
R. M.
Stevenson
,
A. J.
Hudson
,
A. J.
Bennett
,
R. J.
Young
,
C. A.
Nicoll
,
D. A.
Ritchie
, and
A. J.
Shields
,
Phys. Rev. Lett.
101
,
170501
(
2008
).
35.
D. F. V.
James
,
P. G.
Kwiat
,
W. J.
Munro
, and
A. G.
White
,
Phys. Rev. A
64
(
5
),
052312
(
2001
).
36.
T. M.
Stace
,
G. J.
Milburn
, and
C. H. W.
Barnes
,
Phys. Rev. B
67
,
085317
(
2003
).
37.
M. O.
Scully
,
B.
Englert
, and
H.
Walter
,
Nature
351
,
111
(
1991
).
38.
L. O.
Mereni
,
V.
Dimastrodonato
,
R. J.
Young
, and
E.
Pelucchi
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
223121
(
2009
).
39.

We used here a recently developed protocol, which includes gold bonding of our sample thermo-compressively, showing a dramatic improvement over the past recipes, as repetitive steps of cleanroom wax/epoxy for bonding are avoided. The new procedure results in better sample resilience by cancelling defect producing during the thermal cycling in the photoluminescence optical cryostat, generation of interface cracks and the like, all shortening the sample lifetime.

40.
J. B.
Altepeter
,
E. R.
Jeffrey
, and
P. G.
Kwiat
, “
Photonic state tomography
,”
Adv. At. Mol. Opt. Phy.
52
,
105
(
2005
).
41.
A. J.
Hudson
,
R. M.
Stevenson
,
A. J.
Bennett
,
R. J.
Young
,
C. A.
Nicoll
,
P.
Atkinson
,
K.
Cooper
,
D. A.
Ritchie
, and
A. J.
Shields
,
Phys. Rev. Lett.
99
,
266802
(
2007
).
42.
A.
Schliwa
,
M.
Winkelnkemper
,
A.
Lochmann
,
E.
Stock
, and
D.
Bimberg
,
Phys. Rev. B
80
,
161307
(
2009
).
43.
D. Y.
Oberli
,
M.
Byszewski
,
B.
Chalupar
,
E.
Pelucchi
,
A.
Rudra
, and
E.
Kapon
,
Phys. Rev. B
80
,
165312
(
2009
).
44.
X.
Liu
,
N.
Ha
,
H.
Nakajima
,
T.
Mano
,
T.
Kuroda
,
B.
Urbaszek
,
H.
Kumano
,
I.
Suemune
,
Y.
Sakuma
, and
K.
Sakoda
,
Phys. Rev. B
90
,
081301
(
2014
).
45.
C. D.
Yerino
,
P. J.
Simmonds
,
B.
Liang
,
D.
Jung
,
C.
Schneider
,
S.
Unsleber
,
M.
Vo
,
D. L.
Huffaker
,
S.
Höfling
,
M.
Kamp
, and
M. L.
Lee
,
Appl. Phys. Lett.
105
,
251901
(
2014
).
46.
V.
Mlinar
and
A.
Zunger
,
Phys. Rev. B
79
,
115416
(
2009
).
47.
G.
Juska
,
V.
Dimastrodonato
,
L. O.
Mereni
,
T. H.
Chung
,
A.
Gocalinska
,
E.
Pelucchi
,
B.
Van Hattem
,
P.
Corfdir
, and
M.
Ediger
,
Phys. Rev. B
89
,
205430
(
2014
).
48.
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
).
49.
M.
Baier
,
F.
Findeis
,
A.
Zrenner
,
M.
Bichler
, and
G.
Abstreiter
,
Phys. Rev. B
64
,
195326
(
2001
).
50.
A.
Schliwa
,
M.
Winkelnkemper
, and
D.
Bimberg
,
Phys. Rev. B
79
,
075443
(
2009
).
51.
E.
Poem
,
J.
Shemesh
,
I.
Marderfeld
,
D.
Galushko
,
N.
Akopian
,
D.
Gershoni
,
B. D.
Gerardot
,
A.
Badolato
, and
P. M.
Petroff
,
Phys. Rev. B
76
,
235304
(
2007
).
52.
T.
Warming
,
E.
Siebert
,
A.
Schliwa
,
E.
Stock
,
R.
Zimmermann
, and
D.
Bimberg
,
Phys. Rev. B
79
,
125316
(
2009
).
53.
Y.
Igarashi
,
M.
Shirane
,
Y.
Ota
,
M.
Nomura
,
N.
Kumagai
,
S.
Ohkouchi
,
A.
Kirihara
,
S.
Ishida
,
S.
Iwamoto
,
S.
Yorozu
, and
Y.
Arakawa
,
Phys. Rev. B
81
,
245304
(
2010
).
54.
T.
Kuroda
,
T.
Belhadj
,
M.
Abbarchi
,
C.
Mastrandrea
,
M.
Gurioli
,
T.
Mano
,
N.
Ikeda
,
Y.
Sugimoto
,
K.
Asakawa
,
N.
Koguchi
,
K.
Sakoda
,
B.
Urbaszek
,
T.
Amand
, and
X.
Marie
,
Phys. Rev. B
79
,
035330
(
2009
).
55.
B.
Urbaszek
,
R. J.
Warburton
,
K.
Karrai
,
B. D.
Gerardot
,
P. M.
Petroff
, and
J. M.
Garcia
,
Phys. Rev. Lett.
90
,
247403
(
2003
).
56.
E. S.
Moskalenko
,
V.
Donchev
,
K. F.
Karlsson
,
P. O.
Holtz
,
B.
Monemar
,
W. V.
Schoenfeld
,
J. M.
Garcia
, and
P. M.
Petroff
,
Phys. Rev. B
68
,
155317
(
2003
).
57.
M. K.
Hudait
,
P.
Modak
,
S.
Hardikar
, and
S. B.
Krupanidhi
,
J. Appl. Phys.
83
,
4454
(
1998
).
58.
A. V.
Kuhlmann
,
J.
Houel
,
A.
Ludwig
,
L.
Greuter
,
D.
Reuter
,
A. D.
Wieck
,
M.
Poggio
, and
R. J.
Warburton
,
Nat. Phys.
9
,
570
(
2013
).
59.
H. S.
Nguyen
,
G.
Sallen
,
M.
Abbarchi
,
R.
Ferreira
,
C.
Voisin
,
P.
Roussignol
,
G.
Cassabois
, and
C.
Diederichs
,
Phys. Rev. B
87
,
115305
(
2013
).
60.
R.
Singh
and
G.
Bester
,
Phys. Rev. B
85
,
205405
(
2012
).
61.
M.
Abbarchi
,
F.
Troiani
,
C.
Mastrandrea
,
G.
Goldoni
,
T.
Kuroda
,
T.
Mano
,
K.
Sakoda
,
N.
Koguchi
,
S.
Sanguinetti
,
A.
Vinattieri
, and
M.
Gurioli
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
162101
(
2008
).
62.
M.
Muller
,
S.
Bounouar
,
K. D.
Jons
,
M.
Glassl
, and
P.
Michler
,
Nat. Photonics
8
,
224
(
2014
).
You do not currently have access to this content.