Enhanced minority carrier lifetimes in GaAs/AlGaAs core-shell nanowires through shell growth optimization

Nano Letters

Volumn 13, Issue 11, 2013, Pages 5135-5140

  Jiang, N ^a   Gao, Q ^a   Parkinson, P ^b   Wong Leung, J ^a   Mokkapati, S ^a   Breuer, S ^a   Tan, H H ^a   Zheng, C L ^c   Etheridge, J ^c   Jagadish, C ^a  

^a AUSTRALIAN NATIONAL UNIVERSITY   (Australia)

^b UNIVERSITY OF OXFORD   (United Kingdom)

^c MONASH UNIVERSITY   (Australia)

Author keywords

GaAs AlGaAs; HAADF STEM; minority carrier lifetimes; MOCVD; nanowires

Indexed keywords

CORE-SHELL NANOWIRES; GAAS/ALGAAS; GROWTH OPTIMIZATION; HAADF-STEM; HETERO INTERFACES; HIGH-ANGLE ANNULAR DARK FIELDS; MINORITY CARRIER LIFETIMES; TUNNELING PROBABILITIES;

ALUMINUM GALLIUM ARSENIDE; CARRIER LIFETIME; METALLORGANIC CHEMICAL VAPOR DEPOSITION; NANOWIRES; OPTIMIZATION; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY;

SHELLS (STRUCTURES);

EID: 84887834967     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl4023385     Document Type: Article

References (65)

1. Lewis, N. S. Science 2007, 315, 798
2. Tang, J. Y.; Huo, Z. Y.; Brittman, S.; Gao, H. W.; Yang, P. D. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 568
3. Tian, B. Z.; Zheng, X. L.; Kempa, T. J.; Fang, Y.; Yu, N. F.; Yu, G. H.; Huang, J. L.; Lieber, C. M. Nature 2007, 449, 885
4. Yu, M.; Long, Y. Z.; Sun, B.; Fan, Z. Y. Nanoscale 2012, 4, 2783
5. Wacaser, B. A.; Khayyat, M. M.; Reuter, M. C.; Sadana, D. K.; Ross, F. M. In 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Honolulu, HI, June 20-25, 2010; p 3352.
6. Peng, K. Q.; Lee, S. T. Adv. Mater. 2011, 23, 198
7. LaPierre, R. R. J. Appl. Phys. 2011, 109, 034311
8. Tomioka, K.; Tanaka, T.; Hara, S.; Hiruma, K.; Fukui, T. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2011, 17, 1112
9. Borgstrom, M. T.; Wallentin, J.; Heurlin, M.; Falt, S.; Wickert, P.; Leene, J.; Magnusson, M. H.; Deppert, K.; Samuelson, L. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2011, 17, 1050
10. Krogstrup, P.; Jørgensen, H. I.; Heiss, M.; Demichel, O.; Holm, J. V.; Aagesen, M.; Nygard, J.; Fontcuberta i Morral, A. Nat. Photonics 2013, 7, 306
11. Gallo, E. M.; Chen, G. N.; Currie, M.; McGuckin, T.; Prete, P.; Lovergine, N.; Nabet, B.; Spanier, J. E. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 241113
12. Wei, W.; Bao, X. Y.; Soci, C.; Ding, Y.; Wang, Z. L.; Wang, D. Nano Lett. 2009, 9, 2926
13. Thunich, S.; Prechtel, L.; Spirkoska, D.; Abstreiter, G.; Fontcuberta i Morral, A.; Holleitner, A. W. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 083111
14. Tomioka, K.; Motohisa, J.; Hara, S.; Hiruma, K.; Fukui, T. Nano Lett. 2010, 10, 1639
15. Chuang, L. C.; Sedgwick, F. G.; Chen, R.; Ko, W. S.; Moewe, M.; Ng, K. W.; Tran, T. T. D.; Chang-Hasnain, C. Nano Lett. 2011, 11, 385
16. Scofield, A. C.; Kim, S. H.; Shapiro, J. N.; Lin, A.; Liang, B. L.; Scherer, A.; Huffaker, D. L. Nano Lett. 2011, 11, 5387
17. Zheng, C.; Wong-Leung, J.; Gao, Q.; Tan, H. H.; Jagadish, C.; Etheridge, J. Nano Lett. 2013, 13, 3742
18. Heiss, M.; Fontana, Y.; Gustafsson, A.; Wüst, G.; Magen, C.; O'Regan, D.; Luo, J.; Ketterer, B.; Conesa-Boj, S.; Kuhlmann, A. Nat. Mater. 2013, 12, 439
19. Czaban, J. A.; Thompson, D. A.; LaPierre, R. R. Nano Lett. 2009, 9, 148
20. Ahrenkiel, R. K. Solid-State Electron. 1992, 35, 239
21. Römer, F.; Witzigmann, B. J. Comput. Electron. 2012, 11, 431
22. Nelson, R. J.; Sobers, R. G. J. Appl. Phys. 1978, 49, 6103
23. Wolford, D. J.; Gilliland, G. D.; Kuech, T. F.; Klem, J. F.; Hjalmarson, H. P.; Bradley, J. A.; Tsang, C. F.; Martinsen, J. Appl. Phys. Lett. 1994, 64, 1416
24. Jiang, N.; Parkinson, P.; Gao, Q.; Breuer, S.; Tan, H. H.; Wong-Leung, J.; Jagadish, C. Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 023111
25. Breuer, S.; Pfuller, C.; Flissikowski, T.; Brandt, O.; Grahn, H. T.; Geelhaar, L.; Riechert, H. Nano Lett. 2011, 11, 1276
26. Ahtapodov, L.; Todorovic, J.; Olk, P.; Mjåland, T.; Slåttnes, P.; Dheeraj, D. L.; van Helvoort, A. T. J.; Fimland, B.-O.; Weman, H. Nano Lett. 2012, 12, 6090
27. Parkinson, P.; Joyce, H. J.; Gao, Q.; Tan, H. H.; Zhang, X.; Zou, J.; Jagadish, C.; Herz, L. M.; Johnston, M. B. Nano Lett. 2009, 9, 3349
28. Perera, S.; Fickenscher, M. A.; Jackson, H. E.; Smith, L. M.; Yarrison-Rice, J. M.; Joyce, H. J.; Gao, Q.; Tan, H. H.; Jagadish, C.; Zhang, X.; Zou, J. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 53110
29. Spirkoska, D.; Arbiol, J.; Gustafsson, A.; Conesa-Boj, S.; Glas, F.; Zardo, I.; Heigoldt, M.; Gass, M. H.; Bleloch, A. L.; Estrade, S.; Kaniber, M.; Rossler, J.; Peiro, F.; Morante, J. R.; Abstreiter, G.; Samuelson, L.; Fontcuberta i Morral, A. Phys. Rev. B 2009, 80, 245325
30. Stringfellow, G. B. J. Cryst. Growth 1981, 55, 42
31. Giannini, C.; Gerardi, C.; Tapfer, L.; Fischer, A.; Ploog, K. H. J. Appl. Phys. 1993, 74, 77
32. Mashita, M. Jpn. J. Appl. Phys. 1990, 29, 813
33. Koshiba, S.; Nakamura, Y.; Tsuchiya, M.; Noge, H.; Kano, H.; Nagamune, Y.; Noda, T.; Sakaki, H. J. Appl. Phys. 1994, 76, 4138
34. Skold, N.; Wagner, J. B.; Karlsson, G.; Hernan, T.; Seifert, W.; Pistol, M. E.; Samuelson, L. Nano Lett. 2006, 6, 2743
35. Asom, M. T.; Geva, M.; Leibenguth, R. E.; Chu, S. N. G. Appl. Phys. Lett. 1991, 59, 976
36. Crank, J. The Mathematics of Diffusion, 2 nd ed.; Clarendon Press: Oxford, 1975.
37. Chang, L. L.; Koma, A. Appl. Phys. Lett. 1976, 29, 138
38. Schlesinger, T. E.; Kuech, T. Appl. Phys. Lett. 1986, 49, 519
39. Camras, M. D.; Holonyak, N.; Burnham, R. D.; Streifer, W.; Scifres, D. R.; Paoli, T. L.; Lindstrom, C. J. Appl. Phys. 1983, 54, 5637
40. Tuck, B. J. Phys. D: Appl. Phys. 1985, 18, 557
41. Casey, H. C.; Panish, M. B.; Chang, L. L. Phys. Rev. 1967, 162, 660
42. Willoughby, A. F. W. Rep. Prog. Phys. 1978, 41, 1665
43. Djie, H. S.; Gunawan, O.; Wang, D. N.; Ooi, B. S.; Hwang, J. C. M. Phys. Rev. B 2006, 73, 155324
44. Jolley, G.; McKerracher, I.; Fu, L.; Tan, H. H.; Jagadish, C. J. Appl. Phys. 2012, 111, 123719
45. Leon, R.; Kim, Y.; Jagadish, C.; Gal, M.; Zou, J.; Cockayne, D. J. H. Appl. Phys. Lett. 1996, 69, 1888
46. Grinberg, A. A.; Shur, M. S.; Fischer, R. J.; Morkoc, H. IEEE Trans. Electron. Devices 1984, 31, 1758
47. Joyce, H. J.; Gao, Q.; Tan, H. H.; Jagadish, C.; Kim, Y.; Zhang, X.; Guo, Y. N.; Zou, J. Nano Lett. 2007, 7, 921
48. Joyce, H. J.; Docherty, C. J.; Gao, Q.; Tan, H. H.; Jagadish, C.; Lloyd-Hughes, J.; Herz, L. M.; Johnston, M. B. Nanotechnology 2013, 24, 214006
49. Heigoldt, M.; Arbiol, J.; Spirkoska, D.; Rebled, J. M.; Conesa-Boj, S.; Abstreiter, G.; Peiro, F.; Morante, J. R.; Fontcuberta i Morral, A. J. Mater. Chem. 2009, 19, 840
50. Abernathy, C. R. J. Cryst. Growth 1991, 107, 982
51. Ahrenkiel, R. K. In Semiconductors and Semimetals; Richard, K. A.; Mark, S. L., Eds.; Elsevier: New York, 1993; Vol. 39, p 39.
52. van Weert, M. H. M.; Wunnicke, O.; Roest, A. L.; Eijkemans, T. J.; Yu Silov, A.; Haverkort, J. E. M.; Hooft, G. W.; Bakkers, E. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 043109
53. Dhaka, V.; Oksanen, J.; Jiang, H.; Haggren, T.; Nykänen, A.; Sanatinia, R.; Kakko, J.-P.; Huhtio, T.; Mattila, M.; Ruokolainen, J.; Anand, S.; Kauppinen, E.; Lipsanen, H. Nano Lett. 2013, 13, 3581
54. Demichel, O.; Heiss, M.; Bleuse, J.; Mariette, H.; Fontcuberta i Morral, A. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 201907
55. Lloyd-Hughes, J.; Merchant, S. K. E.; Fu, L.; Tan, H. H.; Jagadish, C.; Castro-Camus, E.; Johnston, M. B. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 232102
56. Prechtel, L.; Padilla, M.; Erhard, N.; Karl, H.; Abstreiter, G.; Fontcuberta i Morral, A.; Holleitner, A. W. Nano Lett. 2012, 12, 2337
57. Andrews, S. R.; Miller, B. A. J. Appl. Phys. 1991, 70, 993
58. Dwyer, C.; Maunders, C.; Zheng, C. L.; Weyland, M.; Tiemeijer, P. C.; Etheridge, J. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 191915
59. Hartel, P.; Rose, H.; Dinges, C. Ultramicroscopy 1996, 63, 93
60. Kirkland, E. J.; Loane, R. F.; Silcox, J. Ultramicroscopy 1987, 23, 77
61. Dwyer, C.; Etheridge, J. Ultramicroscopy 2003, 96, 343
62. Kauko, H.; Zheng, C. L.; Zhu, Y.; Glanvill, S.; Dwyer, C.; Munshi, A. M.; Fimland, B. O.; van Helvoort, T. J.; Etheridge, J. Compositional analysis of GaAs/AlGaAs heterostructures using quantitative HAADF STEM, submitted.
63. Miller, D. A. B. Quantum Mechanics for Scientists and Engineers; Cambridge University Press: New York, 2008.
64. Hocevar, M.; Giang, L. T. T.; Songmuang, R.; Hertog, M. d.; Besombes, L.; Bleuse, J.; Niquet, Y.-M.; Pelekanos, N. T. Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 191103
65. Prete, P.; Miccoli, I.; Marzo, F.; Lovergine, N. Phys. Status Solidi (RRL) 2013, 10.1002/pssr.201308046.