InAs quantum dots on nanopatterned GaAs (001) surface: The growth, optical properties, and device implementation

Journal of Nanoscience and Nanotechnology

Volumn 10, Issue 3, 2010, Pages 1537-1550

  Wong, Ping Show ^a   Liang, Baolai ^a   Huffaker, Diana L ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

LED; Patterned quantum dot; Photoluminescence; Selective area epitaxy

Indexed keywords

ACTIVE REGIONS; CRYSTALLINE QUALITY; CURRENT MEASUREMENTS; DEVICE APPLICATION; ELECTROLUMINESCENCE SPECTRA; EMISSION EFFICIENCIES; ENERGY MINIMIZATION; EQUILIBRIUM CRYSTAL SHAPES; EXTERNAL QUANTUM EFFICIENCY; FABRICATION PROCESS; GAAS; GAAS SUBSTRATES; GAAS(001); GROWTH TECHNIQUES; INAS; INAS QUANTUM DOTS; INGAAS QUANTUM WELLS; LATERAL COUPLING; LED; LINEAR CURRENTS; LOW TEMPERATURES; LOW-LEAKAGE CURRENT; METAL-ORGANIC; PATTERNED QUANTUM DOT; PYRAMIDAL STRUCTURES; QUENCHING OF EMISSION; ROOM TEMPERATURE; SELECTIVE AREA EPITAXY; SELF-ASSEMBLED; THICKNESS PROFILES; UNIQUE FEATURES;

CRYSTAL GROWTH; CURRENT VOLTAGE CHARACTERISTICS; ELECTRIC CURRENT MEASUREMENT; GALLIUM ALLOYS; GALLIUM ARSENIDE; LIGHT; LIGHT EMITTING DIODES; OPTICAL PROPERTIES; OPTICAL WAVEGUIDES; ORGANIC CHEMICALS; ORGANIC LIGHT EMITTING DIODES (OLED); PHOTOLUMINESCENCE; QUANTUM CONFINEMENT; SEMICONDUCTING GALLIUM; SEMICONDUCTING INDIUM; SEMICONDUCTOR GROWTH; SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS; SEMICONDUCTOR QUANTUM WELLS; SILICON COMPOUNDS;

QUANTUM EFFICIENCY;

EID: 77954993274     PISSN: 15334880     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1166/jnn.2010.2025     Document Type: Review

References (56)

1. D. Bimberg, M. Grundmann, and N. N. Ledentsov, Quantum Dot Heterostructures, Wiley, New York (1998).
2. D. L. Huffaker, G. Park, Z. Zou, O. B. Shchekin, and D. G. Deppe, Appl. Phys. Lett. 73, 2564 (1998).
3. D. Leonard, K. Pond, and P. M. Petroff, Phys. Rev. B 50, 11687 (1994).
4. Q. Xie, A. Madhukar, P. Chen, and N. P. Kobayashi, Phys. Rev. Lett. 75, 2542 (1995).
5. H. Lee, J. A. Johnson, M. Y. He, J. S. Speck, and P. M. Petroff, Appl. Phys. Lett. 78, 105 (2001).
6. T. van Lippen, R. Notzel, G. J. Harnhuis, and J. H. Wolter, J. Appl. Phys. 97, 044301 (2005).
7. R. Songmuang, S. Kiravittaya, and O. G. Schmidt, Appl. Phys. Lett. 82, 2892 (2003).
8. M. H. Baier, E. Pelucchi, E. Kapon, S. Varoutsis, M. Gallart, 1. Robert-Philip, and I. Abram, Appl. Phys. Lett. 84, 648 (2004).
9. M. H. Baier, C. Constantin, E. Pelucchi, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 84, 1967 (2004).
10. T. Ishikawa, S. Kohmoto, and K. Asakawa, Appl. Phys. Lett. 73, 1712 (1998).
11. S. Kohmoto, H. Nakamura, T. Ishikawa, and K. Asakawa, Appl. Phys. Lett. 75, 3488 (1999).
12. V. C. Elarde, R. Rangarajan, J. J. Borchardt, and J. J. Coleman, IEEE Photonic Tech. Lett. 17, 935 (2005).
13. Y. Nagamune, M. Nishioka, S. Tsukamoto, and Y. Arakawa, Appl. Phys. Lett. 64, 2495 (1994).
14. T. Umeda, K. Kumakura, J. Motohisa, and T. Fukui, Physica E 2, 714 (1998).
15. H. An and J. Motohisa, Appl. Phys. Lett. 77, 385 (2000).
16. D. Chithrani, R. L. Williams, J. Lefebvre, P. J. Poole, and G. C. Aers, Appl. Phys. Lett. 84, 978 (2004).
17. S. Birudavolu, N. Nuntawong, G. Balakrishnan, Y. C. Xin, S. Huang, S. C. Lee, S. R. J. Brueck, C. P. Hains, and D. L. Huffaker, Appl. Phys. Lett. 85, 2337 (2004).
18. D. L. Huffaker, C. P. Hains, N. Nuntawong, Y. C. Xin, P. S. Wong, L. Xue, S. R. J. Brueck, and L. Lester, J. Appl. Phys. 99, 033503 (2006).
19. P. S. Wong, G. Balakrishnan, N. Nuntawong, J. Tatebayashi, and D. L. Huffaker, Appl. Phys. Lett. 90, 183103 (2007).
20. T. Tran, A. Muller, C. K. Shin, P. S. Wong, G. Balakrishnan, N. Nuntawong, J. Tatebayashi, and D. L. Huffaker, Appl. Phys. Lett. 91, 133104 (2007).
21. B. L. Liang, P. S. Wong, N. Nuntawong, A. R. Albrecht, J. Tatebayashi, T. J. Rotter, G. Balakrishnan, and D. L. Huffaker, Appl. Phys. Lett. 91, 243106 (2007).
22. P. S. Wong, B. L. Liang, V. G. Dorogan, A. R. Albrecht, J. Tatebayashi, X. He, N. Nuntawong, Yu. I. Mazur, G. J. Salamo, S. R. J. Brueck, and D. L. Huffaker, Nanotechnol. 19, 435710 (2008).
23. P. S. Wong, B. L. Liang, J. Tatebayashi, L. Xue, N. Nuntawong, M. N. Kutty, S. R. J. Brueck, and D. L. Huffaker, Nanotechnol. 20, 035302 (2009).
24. N. Moll, A. Kley, E. Pehlke, and M. Scheffler, Phys. Rev. B 54, 8844 (1996).
25. S. C. Lee and S. R. J. Brueck, J. Appl. Phys. 96, 1214 (2004).
26. S. C. Lee, K. J. Malloy, and S. R. J. Breuck, J. Appl. Phys. 90, 4163 (2001).
27. K. Jacobi, Progress in Surface Science 71, 185 (2003).
28. S. C. Lee, D. L. Huffaker, and S. R. Brueck, Appl. Phys. Lett. 92, 023103 (2008).
29. B. L. Liang, Zh. M. Wang, J. H. Lee, K. A. Sablon, Yu. I. Mazur, and G. J. Salamo, Appl. Phys Lett. 89, 213103 (2006).
30. N. Moll, M. Scheffler, and E. Pehlke, Phys. Rev. B 58, 4566 (1998).
31. B. W. Dodson, D. R. Myers, A. K. Datye, V. S. Kaushik, and B. Martinez-Tovar, Phys. Rev. Lett. 61, 2681 (1988).
32. S. Martini, A. A. Quivy, A. Tabata, and J. R. Leite, J. Appl. Phys. 90, 2280 (2001).
33. J. W. Tomm, T. Elsaesser, Yu. I. Mazur, H. Kissel, G. G. Tarasov, Z. Ya. Zhuchenko, and W. T. Masselink, Phys. Rev. B 67, 045326 (2003).
34. S. Suraprapapich, S. Thainoi, S. Kanjanachuchai, and S. Panyakeow, J. Vac. Sci. Technol. B 23, 1217 (2005).
35. S. Kiravittaya, R. Songmuang, A. Rastelli, H. Heidemeyer, and O. G. Schmidt, Nanoscale Res. Lett. 1, 1 (2006).
36. K. P. O' Donnell and X. Chen, Appl. Phys. Lett. 58, 2914 (1991).
37. D. I. Lubyshev, P. P. Gonzalez-Borrero, E. Marega, Jr., E. Petitprez, N. La Scala, Jr., and P. Basmaji, Appl. Phys. Lett. 68, 205 (1996).
38. V. M. Ustinov, N. A. Maleev, A. E. Zhukov, A. R. Kovsh, A. Yu. Egorov, A. V. Lunev, B. V. Volovik, I. L. Krestnikov, Yu. G. Musikhin, N. A. Bert, P. S. Kop'ev, Zh. I. Alferov, N. N. Ledentsov, and D. Bimberg, Appl. Phys. Lett. 74, 2815 (1999).
39. K. M. Groom, A. I. Tartakovskii, D. J. Mowbray, M. S. Skolnick, P. M. Smowton, M. Hopkinson, and G. Hill, Appl. Phys. Lett. 81, 1 (2002).
40. H. Y. Liu, X. D. Wang, B. Xu, D. Ding, W. H. Jiang, J. Wu, and Z. G. Wang, J. Cryst. Growth 213, 193 (2000).
41. H. Y. Liu, M. Hopkinson, C. N. Harrison, M. J. Steer, R. Frith, 1. R. Sellers, D. J. Mowbray, and M. S. Skolnick, J. Appl. Phys. 93, 2931 (2003).
42. L. Chen, V. G. Stoleru, D. Pan, and E. Towe, J. Cryst. Growth 242, 263 (2002).
43. S. P. Ryu, Y. T. Lee, N. K. Cho, W. J. Choi, J. D. Song, J. I. Lee, H. S. Kwack, and Y. H. Cho, J. Appl. Phys. 102, 023105 (2007).
44. G. T. Liu, A. Stintz, H. Li, K. J. Molloy, and L. F. Lester, Electron. Lett. 35, 1163 (1999).
45. P. Bhattacharya, S. Ghosh, and A. D. Stiff-Roberts, Annu. Rev. Mater. Res. 34, 1 (2004).
46. T. V. Torchynska, J. L. Casas Espinola, L. V. Borkovska, S. Ostapenko, M. Dybiec, O. Polupan, N. O. Korsunska, A. Stintz, P. G. Eliseev, and K. J. Malloy, J. Appl. Phys. 101, 024323, (2007).
47. A. Stintz, G. T. Liu, A. L. Gray, R. Spillers, S. M. Delgado, and K. J. Malloy, J. Vac. Sci. Technol. B 18, 1496 (2000).
48. H. Y. Liu, I. R. Sellers, T. J. Badcock, D. J. Mowbray, M. S. Skolnick, K. M. Groom, M. Gutiérrez, M. Hopkinson, J. S. Ng, J. P. R. David, and R. Beanland, Appl. Phys. Lett. 85, 704 (2004).
49. L. Chen, V. G. Stoleni, and E. Towe, IEEE J. Selected Topics Quan. Electron. 8, 1045 (2002).
50. M. Grundmann, O. Stier, and D. Bimberg, Phys. Rev. B 50, 14187 (1994).
51. S. R. Jin, Y. L. Zheng, and A. Z. Li, J. Appl. Phys. 82, 3870 (1997).
52. D. P. Popescu, P. G. Eliseev, A. Stintz, and K. J. Malloy, Semicond. Sci. Technol. 19, 33 (2004).
53. X. D. Mu, Y J. Ding, B. S. Ooi, and M. Hopkinson, Appl. Phys. Lett. 89, 181924 (2006).
54. Z. Y. Xu, Z. D. Lu, X. P. Yang, Z. L. Yuan, B. Z. Zheng, J. Z. Xu, W. K. Ge, Y. Wang, J. Wang, and L. L. Chang, Phys. Rev. B 54, 11528 (1996).
55. R. Heitz, I. Mukhametzhanov, A. Madhukar, A. Hoffmann, and D. Bimberg, J. Electronic Materials 28, 520 (1999).
56. M. T. Todaro, M. De Giorgi, V. Tasco, M. De Vittorio, R. Cingolani, and A. Passaseo, Appl. Phys. Lett. 84, 2482 (2004).