Single-photon sources are a crucial component for quantum information technology. Among various quantum dot structures, the quantum dot embedded in a nanowire structure offers reduced background noise compared to other quantum dots due to the absence of a wetting layer. Moreover, it facilitates easy integration with other optical structures by enabling the positioning of quantum dots as desired. However, directly using quantum dots with high density as single-photon emitter is challenging due to unwanted emission signals from adjacent quantum dots. This thesis demonstrates the utilization of highly dense quantum dots as single-photon emitter via a selective luminescence quenching method using focused-ion-beam. We obtained a single quantum dot emission from quantum dot embedded in a nanowires with high density (~$1.5 \times 1010/cm^2$) by using Ga focused-ion-beam technique. Also, using the site-selective luminescence quenching method, we obtained a single-photon emitter based on InGaN quantum dot with a high single-photon purity more than 94%.
단광자광원은 양자정보기술을 위한 중요한 요소이다. 다양한 구조의 양자점 중 나노와이어에 성장된 양자점은 다른 양자점과 다르게 습윤층이 없어 배경잡음이 적다는 장점을 가지고 있다. 또한 양자점을 분리해서 원하는 위치에 놓을 수 있기 때문에 다른 광학 구조와 결합하기 용이하다. 하지만 높은 밀도를 가진 양자점은 주변의 양자점에서 원하지 않는 발광신호 때문에 바로 양자 광원으로 활용하기엔 어려움이 있다. 본 학위논문에서는 집속이온빔을 활용한 선택적 발광 소광방법으로 높은 밀도를 가진 양자점을 단광자 광원으로 활용할 수 있음을 보였다. 갈륨 집속이온빔을 통해 높은 밀도(~$1.5 \times 1010/cm^2$)의 양자점에서 단일 양자점 신호를 확보하였다. 또한 집속이온빔을 이용한 선택적 발광 소광 방법을 통해 94% 이상의 높은 단광자순도를 가진 InGaN 양자점 기반의 단일양자광원을 확보할 수 있었다.
