Theoretical and experimental analysis of radiative recombination lifetimes in nonpolar InGaN/GaN quantum dots
Theoretical and experimental analysis of radiative recombination lifetimes in nonpolar InGaN/GaN quantum dots
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非极性InGaN/GaN量子点辐射复合寿命的理论与实验分析
DOI：
10.1002/pssb.201600675
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Kanta Patra S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kanta Patra S
本文对平面（110）InGaN/GaN量子点的辐射复合寿命进行了实验和理论分析。这些结构通过修饰的液滴外延生长，并进行了时间分辨光致发光测量，以深入了解这些结构的辐射寿命。这一分析得到了多波段计算的补充。为了解释激子效应，该理论与自洽Hartree计算相结合。特别注意了量子点尺寸对结果的影响。我们的计算表明，这些非极性结构中的剩余内置场被吸引库仑相互作用补偿，导致振荡器强度几乎不受量子点大小变化的影响。此外，我们的理论研究表明，辐射寿命比相同尺寸和形状的力平面系统低一个数量级。我们的理论发现与实验结果是一致的。此外，计算的寿命在量级上与实测值相当。大多数测量到的点产生250-300 ps的寿命值，突出了这些纳米结构在未来高速单光子发射器中的潜力。
We present here a combined experimental and theoretical analysis of the radiative recombination lifetime ina‐plane (110) InGaN/GaN quantum dots. The structures have been grown by modified droplet epitaxy and time‐resolved photoluminescence measurements have been performed to gain insight into the radiative lifetimes of these structures. This analysis is complemented by multi‐band calculations. To account for excitonic effects, the theory is coupled with self‐consistent Hartree calculations. Special attention is paid to the impact of the quantum dot size on the results. Our calculations show that the residual built‐in fields in these nonpolar structures are compensated by the attractive Coulomb interaction, leading to the situation that the oscillator strength is almost unaffected by changes in the quantum dot size. Furthermore, our theoretical studies reveal that the radiative lifetimes are one order magnitude lower than values forc‐plane systems of identical size and shape. Our theoretical findings are consistent with experimental results. Also, the calculated lifetimes are comparable in magnitude to the measured values. The majority of the measured dots produce lifetime values of 250–300 ps, highlighting the potential of these nanostructures for future high‐speed single‐photon emitters.
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DOI：
10.1016/j.physe.2005.12.022
发表时间：
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通讯作者：
Watson, IM
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通讯作者：
R. Oliver
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4
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通讯作者：
F. Jahnke
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DOI：
10.1002/pssb.200844129
发表时间：
2008
期刊：
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影响因子：
--
作者：
M. Winkelnkemper;M. Dworzak;T. Bartel;A. Strittmatter;A. Hoffmann;D. Bimberg
通讯作者：
D. Bimberg
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通讯作者：
E. O’Reilly