We determine the angle and polarization dependent emission from 1.75 µm and 2.50 µm long InP nanowires by using cathodoluminescence polarimetry. We excite the vertical wires using a 5 keV electron beam, and find that the 880 nm bandgap emission shows azimuthally polarized rings, with the number of rings depending on the wire height. The data agree well with a model in which spontaneous emission from the wire emitted into the far field interferes with emission reflected off the substrate. From the model, the depth range from which the emission is generated is found to be up to 400 nm below the top surface of the wires, well beyond the extent of the primary electron cloud. This enables a probe of the carrier diffusion length in the InP nanowires.
References
1.
K.
Haraguchi
, T.
Katsuyama
, and K.
Hiruma
, J. Appl. Phys.
75
, 4220
(1994
).2.
C. P. T.
Svensson
, T.
Mårtensson
, J.
Trägårdh
, C.
Larsson
, M.
Rask
, D.
Hessman
, L.
Samuelson
, and J.
Ohlsson
, Nanotechnology
19
, 305201
(2008
).3.
M. H.
Huang
, S.
Mao
, H.
Feick
, H.
Yan
, Y.
Wu
, H.
Kind
, E.
Weber
, R.
Russo
, and P.
Yang
, Science
292
, 1897
(2001
).4.
J.
Wallentin
, N.
Anttu
, D.
Asoli
, M.
Huffman
, I.
Åberg
, M. H.
Magnusson
, G.
Siefer
, P.
Fuss-Kailuweit
, F.
Dimroth
, B.
Witzigmann
, H. Q.
Xu
, L.
Samuelson
, K.
Deppert
, and M. T.
Borgström
, Science
339
, 1057
(2013
).5.
Y.
Cui
, J.
Wang
, S. R.
Plissard
, A.
Cavalli
, T. T. T.
Vu
, R. P. J.
van Veldhoven
, L.
Gao
, M.
Trainor
, M. A.
Verheijen
, J. E. M.
Haverkort
, and E. P. A. M.
Bakkers
, Nano Lett.
13
, 4113
(2013
).6.
J.
Wang
, M. S.
Gudiksen
, X.
Duan
, Y.
Cui
, and C. M.
Lieber
, Science
293
, 1455
(2001
).7.
A. V.
Maslov
and C. Z.
Ning
, Opt. Lett.
29
, 572
(2004
).8.
A. V.
Maslov
, M. I.
Bakunov
, and C. Z.
Ning
, J. Appl. Phys.
99
, 024314
(2006
).9.
J.
Motohisa
, Y.
Kohashi
, and S.
Maeda
, Nano Lett.
14
, 3653
(2014
).10.
G.
Grzela
, R.
Paniagua-Domínguez
, T.
Barten
, Y.
Fontana
, J. A.
Sánchez-Gil
, and J.
Gómez Rivas
, Nano Lett.
12
, 5481
(2012
).11.
D.
van Dam
, D. R.
Abujetas
, R.
Paniagua-Domínguez
, J. A.
Sánchez-Gil
, E. P. A. M.
Bakkers
, J. E. M.
Haverkort
, and J.
Gómez Rivas
, Nano Lett.
15
, 4557
(2015
).12.
R.
Yan
, D.
Gargas
, and P.
Yang
, Nat. Photonics
3
, 569
(2009
).13.
X.
Duan
, Y.
Huang
, Y.
Cui
, J.
Wang
, and C. M.
Lieber
, Nature
409
, 66
(2001
).14.
M. S.
Gudiksen
, L. J.
Lauhon
, J.
Wang
, D. C.
Smith
, and C. M.
Lieber
, Nature
415
, 617
(2002
).15.
M.
Björk
, B.
Ohlsson
, T.
Sass
, A.
Persson
, C.
Thelander
, M.
Magnusson
, K.
Deppert
, L.
Wallenberg
, and L.
Samuelson
, Nano Lett.
2
, 87
(2002
).16.
J.
Claudon
, J.
Bleuse
, N. S.
Malik
, M.
Bazin
, P.
Jaffrennou
, N.
Gregersen
, C.
Sauvan
, P.
Lalanne
, and J.-M.
Gérard
, Nat. Photonics
4
, 174
(2010
).17.
H. J.
Joyce
, C. J.
Docherty
, Q.
Gao
, H. H.
Tan
, C.
Jagadish
, J.
Lloyd-Hughes
, L. M.
Herz
, and M. B.
Johnston
, Nanotechnology
24
, 214006
(2013
).18.
D.
Spirkoska
, J.
Arbiol
, A.
Gustafsson
, S.
Conesa-Boj
, F.
Glas
, I.
Zardo
, M.
Heigoldt
, M.
Gass
, A.
Bleloch
, S.
Estrade
, M.
Kaniber
, J.
Rossler
, F.
Peiro
, J.
Morante
, G.
Abstreiter
, L.
Samuelson
, and A.
Fontcuberta i Morral
, Phys. Rev. B
80
, 245325
(2009
).19.
N.
Yamamoto
, S.
Bhunia
, and Y.
Watanabe
, Appl. Phys. Lett.
88
, 153106
(2006
).20.
C. I.
Osorio
, T.
Coenen
, B. J. M.
Brenny
, A.
Polman
, and A. F.
Koenderink
, e-print arXiv:1510.07976 [physics.optics].21.
J.
Claudon
, N.
Gregersen
, P.
Lalanne
, and J.-M.
Gérard
, ChemPhysChem
14
, 2393
(2013
).22.
D. J.
Traviss
, M. K.
Schmidt
, J.
Aizpurua
, and O. L.
Muskens
, Opt. Express
23
, 22771
(2015
).23.
T.
Coenen
, E. J. R.
Vesseur
, A.
Polman
, and A. F.
Koenderink
, Nano Lett.
11
, 3779
(2011
).24.
T.
Coenen
, E. J. R.
Vesseur
, and A.
Polman
, Appl. Phys. Lett.
99
, 143103
(2011
).25.
M.
Born
and E.
Wolf
, Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of Light
, 7th ed. (Cambridge University Press
, 1997
).26.
H.
Demers
, N.
Poirier-Demers
, A. R.
Couture
, D.
Joly
, M.
Guilmain
, N.
de Jonge
, and D.
Drouin
, Scanning
33
, 135
(2011
).27.
H.
Acar
, T.
Coenen
, A.
Polman
, and L.
Kuipers
, ACS Nano
6
, 8226
(2012
).28.
L.
Novotny
and B.
Hecht
, Principles of Nano-Optics
(Cambridge University Press
, 2006
).29.
F.
Bernal Arango
, A.
Kwadrin
, and A. F.
Koenderink
, ACS Nano
6
, 10156
(2012
).30.
N. M.
Haegel
, T. J.
Mills
, M.
Talmadge
, C.
Scandrett
, C. L.
Frenzen
, H.
Yoon
, C. M.
Fetzer
, and R. R.
King
, J. Appl. Phys.
105
, 023711
(2009
).31.
J.
Wallentin
, P.
Wickert
, M.
Ek
, A.
Gustafsson
, L. R.
Wallenberg
, M. H.
Magnusson
, L.
Samuelson
, K.
Deppert
, and M. T.
Borgström
, Appl. Phys. Lett.
99
, 253105
(2011
).© 2015 AIP Publishing LLC.
2015
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
