Принцип измерения электронной населенности квантовой точки с помощью однофотонного транзистора на основе массива квантовых точек

Аннотация: Рассмотрена схема однофотонного транзистора, образованного массивом полупроводниковых одноэлектронных квантовых точек в оптическом резонаторе. Спектральный отклик такого транзистора зависит от кулоновского взаимодействия электронов массива с электроном в измеряемой квантовой точке. Получено приближенное аналитическое выражение для функции отклика транзистора с произвольным числом квантовых точек. На примере одномерного массива (цепочки) анализируются зависимости отклика транзистора от периода цепочки, от расстояния до измеряемой квантовой точки и от степени компенсации кулоновских эффектов. Показано, что существенное влияние на электрон-фотонную динамику транзистора оказывает эффект Ферстера, подавление которого путем чередования квантовых точек с разной симметрией возбужденного состояния значительно увеличивает точность измерения.

Ключевые слова: квантовое измерение, электроны, фотоны, микрорезонаторы, квантовые точки, кулоновское взаимодействие.