Ce travail s’insère dans le contexte des technologies quantiques pour lesquelles un objectif essentiel est le contrôle du couplage entre des nanostructures confinées tels que les cavités, les résonateurs, ou les boîtes quantiques afin d’augmenter l’interaction entre électrons, phonons ou photons. La nature et la force de ce couplage sont habituellement mesurées indirectement et sur des assemblées d’objets dissemblables.  Un enjeu actuel important est donc de pouvoir mesurer l’interaction entre nano-objets individuels et finement caractérisés.

Dans cet article, nous adoptons un point de vue innovant en cartographiant directement le couplage électronique de paires de boîtes quantiques individuelles auto-assemblées grâce à la microscopie et spectroscopie à effet tunnel (STM/STS) en section transverse. Cette technique nous permet, après clivage sous ultra-vide, d’imager simultanément la morphologie et la densité d’état électronique de paires de boîtes couplées de type In(Ga)As/GaAs. Nous mettons en évidence la formation d’états électroniques liants et anti-liants pour ces « molécules artificielles ». Nous montrons grâce au support de simulations numériques l’importance de prendre en compte la géométrie exacte des paires de boîtes, i.e. forme, taille et distance entre boîtes, pour la détermination de la force du couplage.

Référence: Real Space Observation of Electronic Coupling between Self- Assembled Quantum Dots
G. Rodary, L. Bernardi, C. David, B. Fain, A. Lemaître and J.-C. Girard

Nano Letters (2019), 19, 3699−3706

Contacts NanoSaclay:  , , Groupe Phynano, C2N