Development of GaInNAsSb alloys: Growth, band structure, optical properties and applications

Physica Status Solidi (B) Basic Research

Volumn 244, Issue 8, 2007, Pages 2707-2729

  Harris Jr , James S ^a   Kudrawiec, R ^a   Yuen, H B ^a   Bank, S R ^a   Bae, H P ^a   Wistey, M A ^a   Jackrel, D ^a   Pickett, E R ^a   Sarmiento, T ^a   Goddard, L L ^a   Lordi, V ^a   Gugov, T ^a  

^a STANFORD UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 34547797861     PISSN: 03701972     EISSN: 15213951     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/pssb.200675620     Document Type: Review

References (115)

1. I. A. Buyanova and W. M. Chen, Physics and applications of dilute nitrides (Taylor & Francis Books, Inc., New York, 2004).
2. M. Henini, Dilute nitride semiconductors (Elsevier Ltd, Oxford, 2005).
3. M. Kondow, K. Uomi, A. Niwa, T. Kitatani, S. Watahiki, and Y. Yazawa, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 35, 1273 (1996).
4. J. S. Harris Jr., IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 6, 1145 (2000).
5. J. S. Harris Jr., Semicond. Sci. Technol. 17, 880 (2002).
6. J. S. Harris Jr., J. Cryst. Growth 278, 3 (2005).
7. M. A. Wistey, S. R. Bank, H. B. Yuen, H. P. Bae, and J. S. Harris Jr., J. Cryst. Growth 278, 229 (2005).
8. H. B. Yuen, M. A. Wistey, S. R. Bank, H. P. Bae, and J. S. Harris Jr., J. Vac. Sci. Technol. B 23, 1328 (2005).
9. A. J. Ptak, S. W. Johnston, S. Kurtz, D. J. Friedman, and W. K. Metzger, J. Cryst. Growth 251, 392 (2003).
10. S. R. Kurtz, A. A. Allerman, E. D. Jones, J. Gee, J. J. Banas, and B. E. Hammons, Appl. Phys. Lett. 74, 729 (1999).
11. K. Volz, T. Torunski, and W. Stolz, J. Appl. Phys. 97, 014306 (2005).
12. X. Kong, A. Trampert, E. Tournie, and K. H. Ploog, Appl. Phys. Lett. 87, 171901 (2005).
13. M. Fisher, M. Reinhardt, and A. Forchel, Electron. Lett. 36, 1208 (2000).
14. M. Fisher, M. Reinhardt, and A. Forchel, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 149 (2001).
15. D. Gollub, S. Moses, M. Fisher, M. Kamp, and A. Forchel, Electron. Lett. 40, 427 (2004).
16. M. Hugues, B. Damilano, J. Barjon, J.-Y. Duboz, J. Massies, J.-M. Ulloa, M. Montes, and A. Hierro, Electron. Lett. 41, 595 (2005).
17. G. Jaschke, R. Averbeck, L. Geelhaar, and H. Riechert, J. Cryst. Growth 278, 224 (2005).
18. X. Yang, M. J. Jurkovic, J. B. Heroux, and W. I. Wang, Appl. Phys. Lett. 75, 178 (1999).
19. W. Ha, V. Gambin, S. Bank, M. Wistey, H. Yuen, S. Kim, and J. S. Harris Jr., IEEE J. Quantum Electron. 38, 1260 (2002).
20. R. Kudrawiec, M. Motyka, M. Gladysiewicz, J. Misiewicz, H. B. Yuen, S. R. Bank, H. Bae, M. A. Wistey, and J. S. Harris, Appl. Phys. Lett. 88, 221113 (2006).
21. S. R. Bank, M. A. Wistey, L. L. Goddard, H. B. Yuen, V. Lordi, and J. S. Harris Jr., IEEE J. Quantum Electron. 40, 656 (2004).
22. M. A. Wistey, S. R. Bank, H. B. Yuen, L. L. Goddard, and J. S. Harris Jr., Electron. Lett. 39, 1822 (2003).
23. S. R. Bank, L. L. Goddard, M. A. Wistey, H. B. Yuen, and J. S. Harris Jr., IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 1089 (2005).
24. J. A. Gupta, P. J. Barrios, X. Zhang, J. Lapointe, D. Poitras, G. Pakulski, X. Wu, and A. Delâge, Electron. Lett. 41, 1060 (2005).
25. S. R. Bank, H. P. Bae, H. B. Yuen, M. A. Wistey, L. L. Goddard, and J. S. Harris, Electron. Lett. 42, 156 (2006).
26. Z. C. Niu, S. Y. Zhang, H. Q. Ni, D. H. Wu, H. Zhao, H. L. Peng, Y. Q. Xu, S. Y. Li, Z. H. He, Z. W. Ren, Q. Han, X. H. Yang, Y. Du, and R. H. Wu, Appl. Phys. Lett. 87, 231121 (2005).
27. H. B. Yuen, S. R. Bank, H. Bae, M. A. Wistey, and J. S. Harris Jr., J. Appl. Phys. 99, 093504 (2006).
28. E. Tournie, M. A. Pinault, S. Vezian, J. Massies, and O. Tottereau, Appl. Phys. Lett. 77, 2189 (2000).
29. C. W. Tu, J. Phys.: Condens. Matter 13, 7169 (2001).
30. M. Kondow and T. Kitatani, Semicond. Sci. Technol. 17, 746 (2002).
31. J.-C. Harmand, A. Caliman, E. V. K. Rao, L. Largeau, J. Ramos, R. Teissier, L. Travers, G. Ungaro, B. Theys, and I. F. L. Dias, Semicond. Sci. Technol. 17, 778 (2002).
32. E.-M. Pavelescu, T. Jouhti, C. S. Peng, W. Li, J. Konttinen, M. Dumitrescu, P. Laukkanen, and M. Pessa, J. Cryst. Growth 241, 31 (2002).
33. M. Fisher, D. Gollub, M. Reinhardt, M. Kamp, and A. Forchel, J, Cryst. Growth 251, 353 (2003).
34. J.-M. Chauveau, A. Trampert, M.-A. Pinault, E. Tournie, K. Du, and K. H. Ploog, J. Cryst. Growth 251, 383 (2003).
35. H. L. Liu, M. Hopkinson, P. Navaretti, M. Gutierrez, J. S. Ng, and J. P. R. David, Appl. Phys. Lett. 83, 4951 (2003).
36. J. A. Gupta, G. I. Sproule, X. Wu, and Z. R. Wasilewski, J. Cryst. Growth 291, 86 (2006).
37. F. Ishikawa, M. Horicke, U. Jahn, A. Trampert, and K. H. Ploog, Appl. Phys. Lett. 88, 191115 (2006).
38. J. F. Geisz, D. J. Friedman, J. M. Olson, S. R. Kurtz, and B. M. Keyes, J. Cryst. Growth 195, 401 (1998).
39. Z. Pan, T. Miyamoto, D. Schlenker, S. Sato, F. Koyama, and K. Iga, J. Appl. Phys. 84, 6409 (1998).
40. J. Derluyn, I. Moerman, M. R. Leys, G. Patriarche, G. Sek, R. Kudrawiec, W. Rudno-Rudzinski, K. Ryczko, and J. Misiewicz, J. Appl. Phys. 94, 2752 (2003).
41. J.-Y. Yeh, N. Tansu, and L. J. Mawst, Electron. Lett. 40, 739 (2004).
42. W. C. Chen, Y. K. Su, R.W. Chuang, and S. H. Hsu, J. Vac. Sci. Technol. A 24, 591 (2006).
43. J. Neugebauer and C. G. Van de Walle, Phys. Rev. B 51, 10568 (1995).
44. S.-H. Wie and A. Zunger, Phys. Rev. Lett. 76, 667 (1996).
45. Y. Qiu, S.A. Nikishin, H. Temkin, V. A. Elyukhin and Yu. A. Kudriavtsev, Appl. Phys. Lett. 70, 2831 (1997).
46. E. Tournie, N. Grandjean, A. Trampert, J. Massies, and K. H. Ploog, J. Cryst. Growth 150, 460 (1995).
47. J. C. Harmand, G. Ungaro, L. Largeau, and G. LeRoux, Appl. Phys. Lett. 77, 2482 (2000).
48. S. G. Spruytte, M. C. Larson, W. Wampler, C. W. Coldren, H. E. Petersen, and J. S. Harris Jr., J. Cryst. Growth 227/228, 506 (2001).
49. S. G. Spruytte, MBE growth of Nitride-Arsenides for Long-wavelength Opto-electronics, PhD Thesis, Stanford University (2001).
50. G. B. Stringfellow, Organometallic Vapour-Phase Epitaxy: Theory and Practice (Academic, Boston, 1989), p. 123.
51. R. R. LaPierre, B. J. Robinson, and D. A. Thompson, J. Appl. Phys. 79, 4068 (1996).
52. A. Mereuta, G. Saint-Girons, S. Bouchoule, I. Sagnes, F. Alexandre, G. Le Roux, J. Decobert, and A. Qugazzaden, Opt. Mater. 17, 3516 (2001).
53. S. Spruytte, W. Wampler, P. Krisprin, C. Coldren, M. Larson, K. Ploog, and J. S. Harris, J. Appl. Phys. 89, 6294 (2001).
54. H. P. Xin and C. W. Tu, Appl. Phys. Lett. 72, 2442 (1998).
55. Z. Sun, S. F. Yoon, K. C. Yew, W. K. Loke, W. Fan, S. Wang, and T. K. Ng, J. Appl. Phys. 94, 1069 (2003).
56. F. Ishikawa, E. Luna, A. Trampert, and K. H. Ploog, Appl. Phys. Lett. 89, 181910 (2006).
57. A. Hasse, K. Volz, A. K. Schaper, J. Koch, F. Hohnsdorf, and W. Stolz, Cryst. Res. Technol. 35, 787 (2000).
58. S. R. Bank, M. A. Wistey, L. L. Goddard, H. B. Yuen, and J. S. Harris, Electron. Lett. 40, 1186 (2004).
59. M. A. Wistey, S. R. Bank, H. B. Yuen, and J. S. Harris Jr., J. Cryst. Growth 278, (2005).
60. H. B. Yuen, M. A. Wistey, S. R. Bank, H. P. Bae, and J. S. Harris Jr., J. Vac. Sci. Technol. B 23, 1328 (2005).
61. H. B. Yuen, S. R. Bank, M. A. Wistey, A. Moto, and J. S. Harris Jr., J. Appl. Phys. 96, 6375 (2004).
62. H. B. Yuen, S. R. Bank, M. A. Wistey, J. S. Harris Jr, M.-J. Seong, S. Yoon, R. Kudrawiec, and J. Misiewicz, J. Appl. Phys. 97, 113510 (2005).
63. K. Volz, V. Gambin, W. Ha, M. A. Wistey, H. B. Yuen, S. R. Bank, and J. S. Harris Jr., J. Cryst. Growth 251, 360 (2003).
64. S. R. Bank, H. P. Bae, H. B. Yuen, M. A. Wistey, L. L. Goddard, and J. S. Harris Jr., submitted to IEEE Photon. Technol. Lett.
65. W. Ha, V. Gambin, M. Wistey, S. Bank, S. Kim, and J. S. Harris, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 591 (2002).
66. V. Gambin, W. Ha, M. Wistey, H. Yuen, S. R. Bank, S. M. Kim, and J. S. Harris, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 795 (2002).
67. C. G. Van de Walle, Phys. Rev. B 39, 1871 (1989).
68. J. Misiewicz, R. Kudrawiec, K. Ryczko, G. Sek, A. Forchel, J. C. Harmand, and M. Hammar, J. Phys.: Condens. Matter 16, 3071 (2004).
69. R. Kudrawiec, K. Ryczko, J. Misiewicz, H. B. Yuen, S. R. Bank, M. A. Wistey, H. P. Bae, and J. S. Harris Jr., Appl. Phys. Lett. 86, 141908 (2005).
70. R. Kudrawiec, M. Gladysiewicz, J. Misiewicz, H. B. Yuen, S. R. Bank, M. A. Wistey, H. P. Bae, and J. S. Harris Jr., Phys. Rev. B 73, 245413 (2006).
71. R. Kudrawiec, H. B. Yuen, M. Motyka, M. Gladysiewicz, J. Misiewicz, S. R. Bank, H. P. Bae, M. A. Wistey, and J. S. Harris, J. Appl. Phys. 100, 013504 (2007).
72. R. Kudrawiec, H. B. Yuen, K. Ryczko, J. Misiewicz, S. R. Bank, M. A. Wistey, H. P. Bae, and J. S. Harris Jr, J. Appl. Phys. 97, 053515 (2005).
73. W. Shan, W. Walukiewicz, J. W. Ager, III, E. E. Haller, J. F. Geisz, D. J. Friedman, J. M. Olson, and S. R. Kurtz, Phys. Rev. Lett. 82, 1221 (1999).
74. S. R. Bank, H. P. Bae, H. B. Yuen, M. A. Wistey, L. L. Goddard, J. S. Harris Jr., R. Kudrawiec, M. Gladysiewicz, M. Motyka, and J. Misiewicz, 25th Conference on Lasers and Electro Optics (CLEO), Long Beach, CA, USA, May 2006, Session CtuX6.
75. R. Kudrawiec, S. R. Bank, H. P. Bae, H. B. Yuen, M. A. Wistey, L. L. Goddard, J. S. Harris Jr. M. Gladysiewicz, M. Motyka, and J. Misiewicz, Appl. Phys. Lett. 90, 131905 (2007).
76. P. J. Klar, H. Griming, J. Koch, S. Schäfer, K. Volz, W. Stolz, W. Heimbrodt, A. M. Kamal Saadi, A. Lindsay, and E. P. O'Reilly, Phys. Rev. B 64, 121203(R) (2001).
77. V. Lordi, S. Friedrich, T. Funk, T. Takizawa, K. Uno, and J. S. Harris, Phys. Rev. Lett. 90, 145505 (2003).
78. R. Kudrawiec, G. Sek, J. Misiewicz, D. Gollub, and A. Forchel, Appl. Phys. Lett. 83, 2772 (2003).
79. R. Kudrawiec, E.-M. Pavelescu, J. Wagner, G. Sek, J. Misiewicz, M. Dumitrescu, J. Konttinen, A. Gheorghiu, and M. Pessa, J. Appl. Phys. 96, 2576 (2004).
80. V. Lordi, H. B. Yuen, S. R. Bank, M. A. Wistey, J. S. Harris, and S. Friedrich, Phys. Rev. B 71, 125309 (2005).
81. R. Kudrawiec, G. Sek, J. Misiewicz, L. H. Li, and J. C. Harmand, Eur. Phys. J. Appl. Phys. 27, 313 (2004).
82. M. Hugues, B. Damilano, J.-M Chauveau, J.-Y. Duboz, and J. Massies, Phys. Rev. B 75, 045313 (2007).
83. H. B. Yuen, S. R. Bank, H. Bae, M. A. Wistey, and J. S. Harris Jr., Appl. Phys. Lett. 88, 221913 (2006).
84. S. R. Bank, H. B. Yuen, M. A. Wistey, V. Lordi, H. P. Bae, and J. S. Harris Jr., Appl. Phys. Lett. 87, 021908 (2006).
85. S. R. Bank, H. B. Yuen, H. Bae, M. A. Wistey, A. Moto, and J. S. Harris Jr., Appl. Phys. Lett. 88, 241923 (2006).
86. S. R. Bank, H. B. Yuen, H. Bae, M. A. Wistey, and J. S. Harris Jr., Appl. Phys. Lett. 88, 221115 (2006).
87. I. A. Buyanova, W. M. Chen, G. Pozina, J. P. Bergman, B. Monemar, H. P. Xin, and C. W. Tu, Appl. Phys. Lett. 75, 501 (1999).
88. H. Y. Liu, C. M. Tey, C. Y. Jin, S. L. Liew, P. Navaretti, M. Hopkinson, and A. G. Cullis, Appl. Phys. Lett. 88, 191907 (2006).
89. S. R. Bank, H. Bae, H. B. Yuen, L. L. Goddard, M. A. Wistey, and J. S. Harris Jr., to be submitted to J. Cryst. Growth.
90. H. Shimizu, K. Kumada, S. Uchiyama, and A. Kasukawa, Electron. Lett. 36, 1701 (2000).
91. S. R. Bank, H. P. Bae, H. B. Yuen, M. A. Wistey, L. L. Goddard, and J. S. Harris, Electron. Lett. 42, 39 (2006).
92. C. W. Coldren, M. C. Larson, S. G. Spruytte, and J. S. Harris, Electron. Lett. 36, 951 (2000).
93. M. C. Larson, C. W. Coldren, S. G. Spruytte, and J. S. Harris, IEEE Photonics Technol. Lett. 12, 1598 (2000).
94. J. S. Harris Jr., H. Yuen, M. Wistey, S. Bank, V. Lordi, T. Gugov, H. Bae, and L. Goddard, in: Dilute Nitride Semiconductors, edited by M. Henini (Elsevier, Amsterdam, 2005), Chapter 1 and references therein.
95. M. A. Wistey, S. R. Bank, H. P. Bae, H. B. Yuen, E. R. Pickett, L. L. Goddard, and J. S. Harris, Electron. Lett. 42, 282 (2006).
96. S. R. Bank, H. P. Bae, H. B. Yuen, L. L. Goddard, M. A. Wistey, T. Sarmiento, and J. S. Harris, Optical Fiber Conference (OFC), Anaheim, CA (2006), paper OThN6.
97. S. R. Bank, H. P. Bae, L. L. Goddard, H. B. Yuen, M. A. Wistey, and J. S. Harris, Device Research Conf., State College, PA (2006), paper II.A-7.
98. N. Tansu, J. Y. Yeh, and L. J. Mawst, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 9, 1220 (2003).
99. N. Tansu, J. Y. Yeh, and L. J. Mawst, Appl. Phys. Lett. 83, 2512 (2003).
100. V. Lordi, H. B. Yuen, S. R. Bank, and J. S. Harris, Appl. Phys. Lett. 85, 902 (2004).
101. L. Du, J. C. Harmand, O. Mauguin, L. Largeau, L. Travers, and J. L. Oudar, Appl. Phys. Lett. 88, 201110 (2006).
102. D. J. Friedman, S. R. Kurtz, and J. F. Geisz, Conference Record of the Twenty-Ninth IEEE Photovoltaic Specialists Conference, New Orleans, LA, USA, May 2002, pp. 856-859.
103. D. Jackrel et al., Proceedings of the 4th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, Hawai, USA, May 2006.
104. D. R. Myers et al., Conference Record of the Twenty-Eighth IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Anchorage, AK, USA, September 2000, p. 1202.
105. S. Kurtz, A. Ptak, S. Bank, H. Yuen, M. Wistey, D. Friedman, S. Kurtz, and J. S. Harris, Jr., Conference Record of the Thirty-first IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Orlando, USA, January 2005, pp. 707-710.
106. A. J. Ptak, S. R. Kurtz, K. Emery, C. Whitaker, and T. Townsend, J. Appl. Phys. 98, 094501 (2005).
107. S. Kurtz, J. F. Geisz, D. J. Friedman, A. J. Ptak, R. R. King, D. C. Law, and N. H. Karam, Conference Record of the Twenty-eighth IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Anchorage, AK, USA, September 2000, p. 1210.
108. S. R. Kurtz, D. J. Friedman, S. Kurtz, and R. C. Reedy, Appl. Phys. Lett. 77, 400 (2000).
109. R. R. King, D. C. Law, C. M. Fetzer, R. A. Sherif, K. M. Edmondson, S. Kurtz, G. S. Kinsey, H. L. Cotal, D. D. Krut, J. H. Ermer, and N. H. Karam, Presented at the 20th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Barcelona, Spain, June 2005.
110. D. J. Friedman, J. M. Olson, S. Ward, T. Moriarty, K. Emery, S. Kurtz, A. Duda, R. R. King, H. L. Cotal, D. R. Lillington, J. H. Ermer, N. H. and N. H. Karam, Conference Record of the Twenty-Eighth IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Anchorage, AK, USA, September 2000, pp. 965-967.
111. A. A. Elemawy, H. J. Cao, E. Zhmayev, J. H. Lee, D. Zubia, and M. Osinski, phys. stat. sol. (b) 228, 263 (2001).
112. D. K. Shih, H. H. Lin, L. W. Sung, T. Y. Chu, and T. R. Yang, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 42, 375 (2003).
113. T. D. Veal, I. Mahboob, and C. F. McConville, Phys. Rev. Lett. 92, 136801 (2004).
114. H. B. Yuen, Growth and characterization of dilute nitride antimonides for long-wavelength optoelectronics, Ph.D. thesis, Stanford University (2006).
115. H. B. Yuen, S. M. Kim, F. Hatami, J. S. Harris, and A. H. Chin, Appl. Phys. Lett. 89, 121912 (2006).