Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2024, выпуск 6 » Статья стр. 318
<<<>>>
Исследование структурных и оптических свойств InGaAs-квантовых точек
Российский научный фонд , 22-19-00221
Программа фундаментальных исследований НИУ ВШЭ
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, проект тематики научных исследований №2019-1442, FSER-2020-0013
Бабичев А.В.1, Надточий А.М.1,2, Блохин С.А.1, Неведомский В.Н.1, Крыжановская Н.В.2, Бобров М.А.1, Васильев А.П.1, Малеев Н.А.1, Карачинский Л.Я.3, Новиков И.И.3, Егоров А.Ю.3
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Санкт-Петербург, Россия
3Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
Поступила в редакцию: 16 апреля 2024 г.
В окончательной редакции: 17 июня 2024 г.
Принята к печати: 24 августа 2024 г.
Выставление онлайн: 8 октября 2024 г.
PDF версия
Проведена отработка режимов формирования квантовых точек InxGa1-xAs методом молекулярно-пучковой эпитаксии. Показано, что снижение содержания индия в структурах с InGaAs-квантовыми точками приводит к уменьшению длины волны излучения основного состояния и насыщению зависимости. Использование квантовых точек, сформированных из слоя In0.5Ga0.5As, позволяет реализовать фотолюминесценцию при температуре 13 K с максимумом вблизи 995 нм и характерной полушириной пика ФЛ ~57 мэВ, при этом в данном массиве квантовых точек эффекта бимодальности не обнаружено. Полученные структуры с In0.5Ga0.5As-квантовыми точками продемонстрировали высокую пиковою интенсивность фотолюминесценции при температуре 300 K, что позволяет использовать данный тип активных областей для формирования вертикальных микрорезонаторов для последующей реализации схемы резервуарных вычислений. Ключевые слова: молекулярно-пучковая эпитаксия, арсенид галлия, InGaAs, механизм Странского-Крастанова.
  1. P. Senellart, G. Solomon, A. White. Nature Nanotechnol., 12 (11), 1026--1039 (2017)
  2. S. Kreinberg, T. Grbevsic, M. Straub, A. Carmele, M. Emmerling, C. Schneider, S. Hofling, X. Porte, S. Reitzenstein. Light: Sci. Appl., 7 (1), Art. \# 41 (2018)
  3. H. Deng, G.L. Lippi, J. M rk, J. Wiersig, S. Reitzenstein. Adv. Opt. Mater., 9 (19), Art. \# 2100415 (2021)
  4. M. Lermer, N. Gregersen, M. Lorke, E. Schild, P. Gold, J. M rk, C. Schneider, A. Forchel, S. Reitzenstein, S. H fling, M. Kamp. Appl. Phys. Lett., 102 (5), Art. \# 052114 (2013)
  5. S. Kreinberg, W.W. Chow, J. Wolters, C. Schneider, C. Gies, F. Jahnke, S. Hofling, M. Kamp, S. Reitzenstein. Light: Sci. Appl., 6 (8), Art. \# e17030 (2017)
  6. B. Bahari, A. Ndao, F. Vallini, A. El Amili, Y. Fainman, B. Kante. Science, 358 (6363), 636 (2017)
  7. N. Heermeier, T. Heuser, J. Grob e, N. Jung, A. Kaganskiy, M. Lindemann, N.C. Gerhardt, M.R. Hofmann, S. Reitzenstein. Laser Photon. Rev., 16 (4), Art. \# 2100585 (2022)
  8. C.-W. Shih, I. Limame, S. Kruger, C.C. Palekar, A. Koulas-Simos, D. Brunner, S. Reitzenstein. Appl. Phys. Lett., 122 (15), Art. \# 151111 (2023)
  9. L. Andreoli, X. Porte, T. Heuser, J. Grob e, B. Moeglen-Paget, L. Furfaro, S. Reitzenstein, D. Brunner. Opt. Express, 9 (6), 9084 (2021)
  10. T. Heuser, J. Grose, S. Holzinger, M.M. Sommer, S. Reitzenstein. IEEE J. Select. Top. Quant. Electron., 26 (1), 1 (2020)
  11. K. Gaur, C.-W. Shih, I. Limame, A. Koulas-Simos, N. Heermeier, C.C. Palekar, S. Tripathi, S. Rodt, S. Reitzenstein. Appl. Phys. Lett., 124 (4), Art. \# 041104 (2024)
  12. D. Ouyang, N.N. Ledentsov, D. Bimberg, A.R. Kovsh, A.E. Zhukov, S.S. Mikhrin, V.M. Ustinov. Semicond. Sci. Technol., 18 (12), L53 (2003)
  13. H.L. Wang, D. Ning, S.L. Feng. J. Cryst. Growth, 209 (4), 630 (2000)
  14. S. Liang, H.L. Zhu, W. Wang. J. Appl. Phys., 100 (10), Art. \# 103503 (2006)
  15. А.В. Бабичев, С.Д. Комаров, Ю.С. Ткач, В.Н. Неведомский, С.А. Блохин, Н.В. Крыжановская, А.Г. Гладышев, Л.Я. Карачинский, И.И. Новиков. ФТП, 57 (1), 63 (2023)
  16. A.V. Babichev, S.D. Komarov, J.S. Tkach, N.V. Kryzhanovskaya, A.M. Nadtochiy, A.A. Blokhin, S.A. Blokhin, V.N. Nevedomskiy, N.A. Maleev, A.G. Gladyshev, L.Ya. Karachinsky, I.I. Novikov. Proc. of 2022 Intern. Conf. on Electrical Engineering and Photonics ( EExPolytech) (St. Petersburg, Russia, 2022)
  17. G. Saint-Girons, G. Patriarche, L. Largeau, J. Coelho, A. Mereuta, J.M. Moison, J.M. Gerard, I. Sagnes. Appl. Phys. Lett., 79 (14), 2157 (2001)
  18. H. Kissel, U. Muller, C. Walther, W.T. Masselink, Yu.I. Mazur, G.G. Tarasov, M.P. Lisitsa. Phys. Rev. B, 62 (11), 7213 (2000)
  19. B. Kaminski, A. Zielinska, A. Musia, C.W. Shih, I. Limame, S. Rodt, S. Reitzenstein, G. Sek. arXiv preprint arXiv:2305.04938
  20. I. Kaiander. PhD. Thesis. MOCVD growth of InGaAs/GaAs QDs for long wavelength lasers and VCSELs (Berlin, Technischen Universitat Berlin, 2005). Accessed online: https://api-depositonce.tu-berlin.de/server/api/core/bitstreams/ 2e5ff7d1-9b4f-47d0-8aff-1133b0b8dad1/content (due to 16.04.2024)
  21. 10.1063/1.5050669 T. Heuser, J. Grob e, A. Kaganskiy, D. Brunner, S. Reitzenstein. APL Photonics, 3 (11), Art. \#116103 (2018)
  22. А.Ю. Егоров. Автореф. канд. дис. Прямое получение полупроводниковых квантовых проволок и точек методом молекулярно-пучковой эпитаксии (СПб., ФТИ им. А.Ф. Иоффе, 1996)
  23. K. Watanabe, T. Akiyama, Y. Yokoyama, K. Takemasa, K. Nishi, Y. Tanaka, M. Sugawara, Y. Arakawa. J. Cryst. Growth, 378, 627 (2013)
  24. H. Sasakura, S. Kayamori, S. Adachi, S. Muto. J. Appl. Phys., 102 (1), Art. \# 013515 (2007)
  25. J.M. Garci a, T. Mankad, P.O. Holtz, P.J. Wellman, P.M. Petroff. Appl. Phys. Lett., 72 (24), 3172 (1998)
  26. V.M. Ustinov, A.E. Zhukov, A.Y. Egorov, N.A. Maleev. Quantum Dot Lasers (Oxford, Oxford University Press, 2003).
  27. A.V. Babichev, A.M. Nadtochiy, Y.S. Tkach, N.V. Kryzhanovskaya, S.A. Blokhin, V.N. Nevedomskiy, A.G. Gladyshev, N.A. Maleev, L.Ya. Karachinsky, I.I. Novikov. J. Phys. Math., 69 (3.2), 50 (2023)
  28. S.A. Blokhin, A.V. Babichev, A.G. Gladyshev, L.Ya. Karachinsky, I.I. Novikov, A.A. Blokhin, M.A. Bobrov, N.A. Maleev, V.V. Andryushkin, D.V. Denisov, K.O. Voropaev, I.O. Zhumaeva, V.M. Ustinov, A.Yu. Egorov, N.N. Ledentsov. IEEE J. Quant. Electron., 58 (2), 1 (2022)
  29. M. Muller, P. Debernardi, C. Grasse, T. Grundl, M.-C. Amann. IEEE Phot. Techn. Lett., 25 (2), 140 (2013)
  30. W. Braun, K.H. Ploog. J. Appl. Phys., 75 (4), 1993 (1994)
  31. А.В. Бабичев, А.Г. Гладышев, Д.В. Денисов, В.В. Дюделев, Д.А. Михайлов, С.О. Слипченко, А.В. Лютецкий, Л.Я. Карачинский, И.И. Новиков, А.Ю. Андреев, И.В. Яроцкая, К.А. Подгаецкий, А.А. Мармалюк, А.А. Падалица, М.А. Ладугин, Н.А. Пихтин, Г.С. Соколовский, А.Ю. Егоров. Письма ЖТФ, 47 (24), 46 (2021)
  32. A. Steinbach, A. Belyaev, B. Pinto, D. Chen, S. Radovanovic, G. Neskovic, H. Yeh, A. Wang, J. Cao, J. Reich, D. Kavaldjiev, P. Dighe, R. Bammi, L. Vintro, D. Bloom. Be market ready, ed. by U. Subramaniam. Yield management solutions (KLA-Tencor Corporation, San Jose, California, 2006) p. 64. Available online: https://issuu.com/kla-tencor/docs/summer06 (due to 16.04.2024)
  33. A. Babichev, I. Makhov, N. Kryzhanovskaya, S. Troshkov, Y. Zadiranov, Y. Salii, M. Kulagina, M. Bobrov, A. Vasilev, S. Blokhin, N. Maleev, L. Karachinsky, I. Novikov, A. Egorov. Low-threshold Surface-Emitting Whispering-Gallery Mode Microlasers. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., just accepted (2024). doi: 10.1109/jstqe.2024.3503724
  34. A. Babichev, I. Makhov, N. Kryzhanovskaya, A. Blokhin, Y. Zadiranov, Y. Salii, M. Kulagina, M. Bobrov, A. Vasiliev, S. Blokhin, N. Maleev, M. Tchernycheva, L. Karachinsky, I. Novikov, A. Egorov. Lasing of Quantum-Dot Micropillar Lasers under Elevated Temperatures. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 31 (5), 1-7 (2024). doi: 10.1109/jstqe.2024.3494245

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme