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Charlotte Rothfuchs

• Single quantum dots (QDs) are promising candidates for single photon sources. Focused ion beam (FIB) implantation into QD structures provides a prospective means of their fabrication based on QD disabling around an intentional one. In this work, the general behavior of QDs upon ion impact is studied. Fluence-dependent models for both intermixing and QD luminescence are developed and tested against experimental data. They are used to discuss the photoluminescence (PL) of gallium and indium ion-implanted InAs QDs. Their PL follows the luminescence model up to a critical suppression fluence of 10\(^{13}\) cm\(^{−2}\). The PL of gallium ion-implanted GaN QDs is also described by the luminescence model. A high radiation hardness is observed. The ion-induced intermixing is confirmed in an analysis of the fluence-dependent density and size of erbium and gallium ion-implanted surface GaN QDs. The FIB approach is contrasted with AFM lithography. Its capability for single QD manufacturing is also affirmed.
• Einzelne Quantenpunkte (QDs) sind aussichtsreiche Kandidaten für Einzelphotonenquellen. Implantation fokussierter Ionen (FIB) bietet einen Ansatz für deren Herstellung basierend auf dem Ausschalten der QDs um einen einzelnen herum. In dieser Arbeit wird das allgemeine Verhalten von QDs unter Ionenbeschuss mit fluenzabhängigen Modellen für das Durchmischen und die QD-Lumineszenz untersucht. Die Modelle werden verwendet um die Photolumineszenz (PL) von Gallium- und Indium-implantierten InAs und GaN QD zu diskutieren. Die InAs QD PL folgt dem Lumineszenzmodell bis zu einer kritischen Unterdrückungsfluenz von 10\(^{13}\) cm\(^{−2}\). Wiederum ist eine hohe Strahlungshärte der GaN QDs sichtbar. Das ioneninduzierte Durchmischen wird in einer Analyse der fluenzabhängigen Dichte und Größe von Erbium- und Gallium-implantierten GaN Oberflächen-QDs bestätigt. Als alternative Methode zum FIB-Ansatz wird zudem das Potential von AFM-Lithographie zur Herstellung von Einzel-QD-Strukturen herausgestellt.