Real-Space Visualization of Energy Loss and Carrier Diffusion in a Semiconductor Nanowire Array Using 4D Electron Microscopy

Advanced Materials

Volumn 28, Issue 25, 2016, Pages 5106-5111

  Bose, Riya ^a   Sun, Jingya ^a   Khan, Jafar I ^a   Shaheen, Basamat S ^a   Adhikari, Aniruddha ^a   Ng, Tien Khee ^a   Burlakov, Victor M ^b   Parida, Manas R ^a   Priante, Davide ^a   Goriely, Alain ^b   Ooi, Boon S ^a   Bakr, Osman M ^a   Mohammed, Omar F ^a  

^a KING ABDULLAH UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Saudi Arabia)

^b UNIVERSITY OF OXFORD   (United Kingdom)

Author keywords

carrier diffusion; carrier dynamics; InGaN; nanowires; real space imaging; surface dynamics; ultrafast electron microscopy

Indexed keywords

CADMIUM COMPOUNDS; CHARGE CARRIERS; DIFFUSION; DYNAMICS; ELECTRON ENERGY LEVELS; ELECTRON MICROSCOPES; ELECTRON MICROSCOPY; ELECTRONS; ENERGY DISSIPATION; GALLIUM ALLOYS; II-VI SEMICONDUCTORS; III-V SEMICONDUCTORS; INDIUM ALLOYS; LASER SPECTROSCOPY; NANOWIRES; OPTOELECTRONIC DEVICES; SELENIUM COMPOUNDS; SEMICONDUCTOR ALLOYS; SEMICONDUCTOR DEVICES; SILICON COMPOUNDS; TIME DELAY; URANIUM METALLOGRAPHY; VISUALIZATION;

CARRIER DIFFUSIONS; CARRIER DYNAMICS; INGAN; REAL-SPACE; SURFACE DYNAMICS; ULTRAFAST ELECTRON MICROSCOPY;

INDIUM METALLOGRAPHY;

EID: 84977137958     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201600202     Document Type: Article

References (60)

1. D. J. Flannigan, A. H. Zewail, Acc. Chem. Res. 2012, 45, 1828.
2. A. H. Zewail, Science 2010, 328, 187.
3. V. A. Lobastov, R. Srinivasan, A. H. Zewail, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 7069.
4. H. Petek, ACS Nano 2014, 8, 5.
5. H. S. Park, J. S. Baskin, O.-H. Kwon, A. H. Zewail, Nano Lett. 2007, 7, 2545.
6. D.-S. Yang, O. F. Mohammed, A. H. Zewail, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 14993.
7. M. S. Grinolds, V. A. Lobastov, J. Weissenrieder, A. H. Zewail, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 18427.
8. A. Yurtsever, A. H. Zewail, Science 2009, 326, 708.
9. F. Carbone, O.-H. Kwon, A. H. Zewail, Science 2009, 325, 181.
10. O.-H. Kwon, A. H. Zewail, Science 2010, 328, 1668.
11. O. F. Mohammed, D.-S. Yang, S. K. Pal, A. H. Zewail, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7708.
12. J. Cho, T. Y. Hwang, A. H. Zewail, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2014, 111, 2094.
13. J. Sun, V. A. Melnikov, J. I. Khan, O. F. Mohammed, J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 3884.
14. E. Najafi, T. D. Scarborough, J. Tang, A. Zewail, Science 2015, 347, 164.
15. E. M. Grumstrup, M. M. Gabriel, E. M. Cating, C. W. Pinion, J. D. Christesen, J. R. Kirschbrown, E. L. Vallorz, J. F. Cahoon, J. M. Papanikolas, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 8634.
16. M. M. Gabriel, J. R. Kirschbrown, J. D. Christesen, C. W. Pinion, D. F. Zigler, E. M. Grumstrup, B. P. Mehl, E. E. M. Cating, J. F. Cahoon, J. M. Papanikolas, Nano Lett. 2013, 13, 1336.
17. A. Salant, M. Shalom, Z. Tachan, S. Buhbut, A. Zaban, U. Banin, Nano Lett. 2012, 12, 2095.
18. M. T. McDowell, S. W. Lee, I. Ryu, H. Wu, W. D. Nix, J. W. Choi, Y. Cui, Nano Lett. 2011, 11, 4018.
19. C. K. Chan, R. N. Patel, M. J. O'Connell, B. A. Korgel, Y. Cui, ACS Nano 2010, 4, 1443.
20. Y. M. Zuev, J. S. Lee, C. Galloy, H. Park, P. Kim, Nano Lett. 2010, 10, 3037.
21. L. Venkataraman, Y. S. Hong, P. Kim, Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 076601.
22. T. A. Su, H. Li, V. Zhang, M. Neupane, A. Batra, R. S. Klausen, B. Kumar, M. L. Steigerwald, L. Venkataraman, C. Nuckolls, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 12400.
23. Y.-J. Doh, K. N. Maher, L. Ouyang, C. L. Yu, H. Park, J. Park, Nano Lett. 2008, 8, 4552.
24. D. Yu, J. Wu, Q. Gu, H. Park, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8148.
25. H. Eshet, R. Baer, D. Neuhauser, E. Rabani, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 2580.
26. H. Ding, N. Pan, C. Ma, Y. Wu, J. Li, H. Cai, K. Zhang, G. Zhang, W. Ren, J. Li, Y. Luo, X. Wang, J. G. Hou, Adv. Mater. 2014, 26, 3035.
27. W. Zhou, X. Dai, T.-M. Fu, C. Xie, J. Liu, C. M. Lieber, Nano Lett. 2014, 14, 1614.
28. Z. Jiang, Q. Qing, P. Xie, R. Gao, C. M. Lieber, Nano Lett. 2012, 12, 1711.
29. K. T. Delaney, P. Rinke, C. G. Van de Walle, Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 191109.
30. X. Ni, X. Li, J. Lee, S. Liu, V. Avrutin, Ü. Özgür, H. Morkoç, A. Matulionis, J. Appl. Phys. 2010, 108, 033112.
31. K.-G. Gan, C.-K. Sun, S. P. DenBaars, J. E. Bowers, Appl. Phys. Lett. 2004, 84, 4675.
32. M. Müller, A. Paarmann, R. Ernstorfer, Nat. Commun. 2014, 5, 5292.
33. M. Bernardi, D. Vigil-Fowler, C. S. Ong, J. B. Neaton, S. G. Louie, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2015, 112, 5291.
34. C. Hahn, Z. Zhang, A. Fu, C. H. Wu, Y. J. Hwang, D. J. Gargas, P. Yang, ACS Nano 2011, 5, 3970.
35. W. Guo, M. Zhang, A. Banerjee, P. Bhattacharya, Nano Lett. 2010, 10, 3355.
36. F. Qian, Y. Li, S. Gradecak, H.-G. Park, Y. Dong, Y. Ding, Z. L. Wang, C. M. Lieber, Nat. Mater. 2008, 7, 701.
37. Y. Dong, B. Tian, T. J. Kempa, C. M. Lieber, Nano Lett. 2009, 9, 2183.
38. T. Kuykendall, P. Ulrich, S. Aloni, P. Yang, Nat. Mater. 2007, 6, 951.
39. A. David, M. J. Grundmann, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 103504.
40. S. Hammersley, D. Watson-Parris, P. Dawson, M. J. Godfrey, T. J. Badcock, M. J. Kappers, C. McAleese, R. A. Oliver, C. J. Humphreys, J. Appl. Phys. 2012, 111, 083512.
41. C. H. Wang, S. P. Chang, W. T. Chang, J. C. Li, Y. S. Lu, Z. Y. Li, H. C. Yang, H. C. Kuo, T. C. Lu, S. C. Wang, Appl. Phys Lett. 2010, 97, 181101.
42. F. Bertazzi, M. Goano, E. Bellotti, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 231118.
43. E. Kioupakis, P. Rinke, K. T. Delaney, C. G. Van de Walle, Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 161107.
44. E. Bellotti, F. Bertazzi, M. Goano, J. Appl. Phys. 2007, 101, 123706.
45. J. Iveland, L. Martinelli, J. Peretti, J. S. Speck, C. Weisbuch, Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 177406.
46. C. X. Wang, K. Tsubaki, N. Kobayashi, T. Makimoto, N. Maeda, Appl. Phys. Lett. 2004, 84, 2313.
47. L. Hsu, R. E. Jones, S. X. Li, K. M. Yu, W. Walukiewicz, J. Appl. Phys. 2007, 102, 073705.
48. Z. Guo, J. S. Manser, Y. Wan, P. V. Kamat, L. Huang, Nat. Commun. 2015, 6, 7471.
49. C. Zhao, T. K. Ng, A. Prabaswara, M. Conroy, S. Jahangir, T. Frost, J. O'Connell, J. D. Holmes, P. J. Parbrook, P. Bhattacharya, B. S. Ooi, Nanoscale 2015, 7, 16658.
50. S. Nakamura, Science 1998, 281, 956.
51. M. Takashi, Y. Motokazu, N. Shuji, Jpn. J. Appl. Phys. 1999, 38, 3976.
52. S. Nakamura, Semicond. Sci. Technol. 1999, 14, R27.
53. P. Kivisaari, J. Oksanen, J. Tulkki, Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 031103.
54. L. Reimer, Scanning Electron Microscopy, 2nd ed., Springer Series in Optical Sciences, Vol. 45, Springer, Heidelberg, Germany 1998.
55. S. Nakamura, M. Senoh, S. Nagahama, N. Iwasa, T. Yamada, T. Matsushita, Y. Sugimoto, H. Kiyoku, Appl. Phys. Lett. 1996, 69, 1568.
56. H. P. T. Nguyen, M. Djavid, S. Y. Woo, X. Liu, A. T. Connie, S. Sadaf, Q. Wang, G. A. Botton, I. Shih, Z. Mi, Sci. Rep. 2015, 5, 7744.
57. T. Li, A. M. Fischer, Q. Y. Wei, F. A. Ponce, T. Detchprohm, C. Wetzel, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 031906.
58. E. S. Jeon, V. Kozlov, Y. K. Song, A. Vertikov, M. Kuball, A. V. Nurmikko, H. Liu, C. Chen, R. S. Kern, C. P. Kuo, M. G. Craford, Appl. Phys. Lett. 1996, 69, 4194.
59. J. Sun, A. Adhikari, B. S. Shaheen, H. Yang, O. F. Mohammed, J. Phys. Chem. Lett. 2016, 7, 985.
60. J. I. Khan, A. Adhikari, J. Sun, D. Priante, R. Bose, B. S. Shaheen, T. K. Ng, C. Zhao, O. M. Bakr, B. S. Ooi, O. F. Mohammed, Small 2016, DOI:10.1002/smll.201503651.