Defect-Free Axially Stacked GaAs/GaAsP Nanowire Quantum Dots with Strong Carrier Confinement.
Defect-Free Axially Stacked GaAs/GaAsP Nanowire Quantum Dots with Strong Carrier Confinement.
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DOI：
10.1021/acs.nanolett.1c01461
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发表时间：
2021-07-14
期刊：
影响因子：
10.8
通讯作者：
Liu H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang Y;Velichko AV;Fonseka HA;Parkinson P;Gott JA;Davis G;Aagesen M;Sanchez AM;Mowbray D;Liu H
纳米线轴向堆叠量子点在纳米级量子器件和激光中有着重要的应用。然而，利用无au生长方式进行无缺陷生长和结构优化的研究还很缺乏。我们报道了含有无缺陷轴向GaAs量子点（NWQDs）的自催化GaAsP NWs的详细研究。锐界面（1.8-3.6 nm）允许紧密堆叠具有非常相似结构特性的量子点。当在单个NW中放置多达50个GaAs量子点时，可以保持高结构质量。在环境大气中储存超过6个月后，量子点在140 K下保持<10 meV的发射线宽度（与包括氮化物在内的最好的III-V量子点相当），并且表现出深度载流子约束（~ 90 meV）和最大的激子-双激子分裂（~ 11 meV）。我们的研究为构建兼容CMOS技术的高性能轴向堆叠NWQD器件提供了坚实的基础。
Axially stacked quantum dots (QDs) in nanowires (NWs) have important applications in nanoscale quantum devices and lasers. However, there is lack of study of defect-free growth and structure optimization using the Au-free growth mode. We report a detailed study of self-catalyzed GaAsP NWs containing defect-free axial GaAs QDs (NWQDs). Sharp interfaces (1.8–3.6 nm) allow closely stack QDs with very similar structural properties. High structural quality is maintained when up to 50 GaAs QDs are placed in a single NW. The QDs maintain an emission line width of <10 meV at 140 K (comparable to the best III–V QDs, including nitrides) after having been stored in an ambient atmosphere for over 6 months and exhibit deep carrier confinement (∼90 meV) and the largest reported exciton–biexciton splitting (∼11 meV) for non-nitride III–V NWQDs. Our study provides a solid foundation to build high-performance axially stacked NWQD devices that are compatible with CMOS technologies.
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