氮化镓缺陷单光子发射体与声子相互作用的温度依赖性研究及其光学特性分析

来自某研究机构的研究人员针对氮化镓(GaN)中缺陷基单光子发射体(SPEs)与声子相互作用的机制展开研究，通过二维成像和时间相关单光子计数技术，揭示了低温(4–100 K)下发射峰窄化、能量偏移及声子耦合抑制现象，并测得SPEs的声子相互作用系数(2.8–6.6 μeV K?1)，为量子光源设计提供重要参数依据。

　　

这项研究深入探究了氮化镓(GaN)晶体中缺陷基单光子发射体(Single Photon Emitters, SPEs)的"温度-光学性能"关联规律。通过结合室温与低温(4–100 K)条件下的二维荧光成像和时间相关单光子计数(TCSPC)技术，科研人员捕捉到SPEs在冷冻环境下的关键特征：发射光谱半峰宽显著收窄，零声子线(Zero-Phonon Line, ZPL)出现能量位移，这些现象直指低温环境中声子耦合作用的弱化。

有趣的是，相比常规的带间跃迁，SPEs的发射能量展现出更温和的温度依赖性。这种独特行为源于缺陷能级与声子的"互动模式"差异——SPEs涉及的声子非谐相互作用明显弱于导带-价带电子。数据分析显示，低温区ZPL的展宽主要归咎于声学声子的"骚扰"，典型SPEs的声子相互作用系数分别为2.8 μeV K^?1和6.6 μeV K^?1，该数值略高于砷化铟(InAs)和硒化镉(CdSe)量子点的文献报道值。这些发现为设计高性能固态量子光源提供了关键的声子工程参数。