Effect of the nitrogen incorporation and fast carrier dynamics in (In,Ga)AsN/GaP self-assembled quantum dots

Autor: Xavier Marie, Cedric Robert, Jacky Even, Hélène Carrère, Olivier Durand, Samy Almosni, Andrea Balocchi, Yoan Léger, Mathieu Perrin, Jean-Philippe Gauthier, Charles Cornet
Přispěvatelé: Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (FOTON), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tyndall National Institute [Cork], Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), ANR, ANR OPTOSI, PONANT project, ANR-05-PADD-0012,PRODDIG,Promotion du Développement Durable par les Indications Géographiques(2005), Université de Rennes (UR)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2014
Předmět:
Materials science
Photoluminescence
III-V semiconductors
room temperature photoluminescence
Physics and Astronomy (miscellaneous)
Crystal growth
quantum dots
Electronic bandstructure
02 engineering and technology
Substrate (electronics)
01 natural sciences
Gallium arsenide
chemistry.chemical_compound
0103 physical sciences
carrier dynamics
[SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
010302 applied physics
[PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics]
Photoluminescence spectroscopy
Optical properties
business.industry
Quantum dots
InGaAsN/GaP
021001 nanoscience & nanotechnology
Charge recombination
Semimetal
photonics on silicon
dilute nitride
Semiconductor
Conduction bands
chemistry
Semiconductors
Quantum dot
Chemical elements
Optoelectronics
Activation energies
Room-temperature photoluminescence
0210 nano-technology
Luminescence
business
Time-resolved photoluminescence
Laser applications
Zdroj: Applied Physics Letters
Applied Physics Letters, American Institute of Physics, 2014, 105 (24), pp.243111. ⟨10.1063/1.4904939⟩
Applied Physics Letters, 2014, 105 (24), pp.243111. ⟨10.1063/1.4904939⟩
ISSN: 0003-6951
DOI: 10.1063/1.4904939⟩
Popis: We report on the structural and optical properties of (In,Ga) AsN self-assembled quantum dots grown on GaP (001) substrate. A comparison with nitrogen free (In, Ga) As system is presented, showing a clear modification of growth mechanisms and a significant shift of the photoluminescence spectrum. Low temperature carrier recombination dynamics is studied by time-resolved photoluminescence, highlighting a drastic reduction of the characteristic decay-time when nitrogen is incorporated in the quantum dots. Room temperature photoluminescence is observed at 840 nm. These results reveal the potential of (In, Ga) AsN as an efficient active medium monolithically integrated on Si for laser applications. (C) 2014 AIP Publishing LLC.
Databáze: OpenAIRE
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