1. Thermally activated inter-dots carriers' transfer in InAs QDs with InGaAs underlying layer: Origin and dependence on the post-growth intermixing
- Author
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L. Sfaxi, Hassen Maaref, M.H. Hadj Alouane, Vincent Aimez, Denis Morris, Bernard Paquette, Bassem Salem, Richard Arès, Olfa Nasr, Nicolas Chauvin, Bouraoui Ilahi, C. Bru-Chevalier, King Saud University [Riyadh] (KSU), Faculté des Sciences de Monastir (FSM), Université de Monastir - University of Monastir (UM), National Research Council of Canada (NRC), INL - Spectroscopies et Nanomatériaux (INL - S&N), Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des technologies de la microélectronique (LTM ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut Interdisciplinaire d'Innovation Technologique [Sherbrooke] (3IT), Université de Sherbrooke (UdeS), Laboratoire Nanotechnologies Nanosystèmes (LN2 ), Université de Sherbrooke (UdeS)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Sherbrooke (UdeS)-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE), and Université de Lyon-Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
- Subjects
Intermixing ,Materials science ,Photoluminescence ,02 engineering and technology ,01 natural sciences ,[SPI]Engineering Sciences [physics] ,Condensed Matter::Materials Science ,Emission band ,Laser linewidth ,0103 physical sciences ,Materials Chemistry ,Quantum well ,010302 applied physics ,Strain reducing ,Condensed matter physics ,Quantum dots ,business.industry ,Mechanical Engineering ,Metals and Alloys ,Condensed Matter::Mesoscopic Systems and Quantum Hall Effect ,021001 nanoscience & nanotechnology ,Inter-dots carriers transfer ,Mechanics of Materials ,Quantum dot ,Optoelectronics ,0210 nano-technology ,business - Abstract
International audience; This paper reports on experimental and theoretical investigation of atyical temperature-dependent photoluminescence properties of InAs quantum dots in close proximity to InGaAs strain-relief underlying quantum well. The impact of a post-growth intermixing process on these properties has been studied. For the as-grown sample, the maximum of the emission band follows a sigmoidal function while the photoluminescence linewidth mimics a V-shape function as the temperature increases, from 11 to 300 K. These behaviors are attributed to thermally activated carrier transfer mechanisms within the inhomogenious distribution of quantum dots. These atypical behaviors are found to disappear progressively with the degree of intermixing and consequent narrowing of the dot size dispersion. The experimental results have been interpreted in the frame of the localized states ensemble model revealing that the large dots size distribution is the main origin of the observed anomalies. Furthermore, the calculations show that the quantum well continuum states act as a transit channel for the redistribution of thermally activated carriers.
- Published
- 2016