We describe the optical emission and the carrier dynamics of an ensemble of self-assembled GaAs quantum dots embedded in GaP(001). The QD formation is driven by the 3.6% lattice mismatch between GaAs and GaP in the Stranski-Krastanow mode after deposition of more than 1.2 monolayers of GaAs. The quantum dots have an areal density between 6 and 7.6 × 1010 per cm−2 and multimodal size distribution. The luminescence spectra show two peaks in the range of 1.7 and 2.1 eV. The samples with larger quantum dots have red emission and show less thermal quenching compared with the samples with smaller QDs. The large QDs luminescence up to room temperature. We attribute the high energy emission to indirect carrier recombination in the thin quantum wells or small strained quantum dots, whereas the low energy red emission is due to the direct electron-hole recombination in the relaxed quantum dots.

1.
Y.
Song
and
M.
Larry Lee
,
Appl. Phys. Lett.
103
,
141906
(
2013
).
2.
T.
Nguyen Thanh
,
C.
Robert
,
W.
Guo
,
A.
Letoublon
,
C.
Cornet
,
G.
Elias
,
A.
Ponchet
,
T.
Rohel
,
N.
Bertru
,
A.
Balocchi
,
O.
Durand
,
J. S.
Micha
,
M.
Perrin
,
S.
Loualiche
,
X.
Marie
, and
A.
Le Corre
,
J. Appl. Phys.
112
,
053521
(
2012
).
3.
S.
Liebich
,
M.
Zimprich
,
A.
Beyer
,
C.
Lange
,
D. J.
Franzbach
,
S.
Chatterjee
,
N.
Hossain
,
S. J.
Sweeney
,
K.
Volz
,
B.
Kunert
, and
W.
Stolz
,
Appl. Phys. Lett.
99
,
071109
(
2011
).
4.
F.
Hatami
,
W. T.
Masselink
, and
L.
Schrottke
,
Appl. Phys. Lett.
78
,
2163
(
2001
).
5.
F.
Hatami
,
W. T.
Masselink
,
L.
Schrottke
,
J. W.
Tomm
,
V.
Talalaev
,
C.
Kristukat
, and
A. R.
Gõni
,
Phys. Rev. B
67
,
85306
(
2003
).
6.
F.
Hatami
,
W. T.
Masselink
,
V.
Lordi
, and
J. S.
Harris
,
IEEE Photonics Technol. Lett.
18
,
895
(
2006
).
7.
F.
Hatami
,
W. T.
Masselink
, and
J. S.
Harris
,
Nanotechnology
17
,
3703
(
2006
).
8.
A. R.
Gõni
,
C.
Kristukat
,
F.
Hatami
,
S.
Dressler
,
W. T.
Masselink
, and
C.
Thomsen
,
Phys. Rev. B
67
,
75306
(
2003
).
9.
F.
Hatami
,
G.
Mussler
,
M.
Schmidbauer
, and
W. T.
Masselink
,
Appl. Phys. Lett.
79
,
2886
(
2001
).
10.
V.
Popescu
and
A.
Zunger
,
Phys. Rev. B
84
,
125315
(
2011
).
11.
R.
Leon
,
C.
Lobo
,
T. P.
Chin
,
J. M.
Woodall
,
S.
Fafard
,
S.
Ruvimov
,
Z.
Liliental-Weber
, and
M. A.
Stevens Kalceff
,
Appl. Phys. Lett.
72
,
1356
(
1998
).
12.
Y.
Song
,
P. J.
Simmonds
, and
M. L.
Lee
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
223110
(
2010
).
13.
T.
Nguyen Thanh
,
C.
Robert
,
C.
Cornet
,
M.
Perrin
,
J. M.
Jancu
,
N.
Bertru
,
J.
Even
,
N.
Chevalier
,
H.
Folliot
,
O.
Durand
, and
A.
Le Corre
,
Appl. Phys. Lett.
99
,
143123
(
2011
).
14.
G.
Stracke
,
E. M.
Sala
,
S.
Selve
,
T.
Niermann
,
A.
Schliwa
,
A.
Strittmatter
, and
D.
Bimberg
,
Appl. Phys. Lett.
104
,
123107
(
2014
).
15.
C.
Robert
,
C.
Cornet
,
P.
Turban
,
T.
Nguyen Thanh
,
M. O.
Nestoklon
,
J.
Even
,
J. M.
Jancu
,
M.
Perrin
,
H.
Folliot
,
T.
Rohel
,
S.
Tricot
,
A.
Balocchi
,
D.
Lagarde
,
X.
Marie
,
N.
Bertru
,
O.
Durand
, and
A.
Le Corre
,
Phys. Rev. B
86
,
205316
(
2012
).
16.
Y.
Song
and
M. L.
Lee
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
251904
(
2012
).
17.
M.
Heidemann
,
S.
Höfling
, and
M.
Kamp
,
Appl. Phys. Lett.
104
,
011113
(
2014
).
18.
T.
Nomura
,
K.
Ishikawa
,
K.
Murakami
, and
M.
Hagino
,
J. Cryst. Growth.
127
,
584
(
1993
).
19.
T. S.
Shamirzaev
,
D. S.
Abramkin
,
A. K.
Gutakovskii
, and
M. A.
Putyato
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
023108
(
2010
).
20.
D. S.
Abramkin
,
M. A.
Putyato
,
S. A.
Budennyy
,
A. K.
Gutakovskii
,
B. R.
Semyagin
,
V. V.
Preobrazhenskii
,
O. F.
Kolomys
,
V. V.
Strelchuk
, and
T. S.
Shamirzaev
,
J. Appl. Phys.
112
,
083713
(
2012
).
21.
I.
Horcas
,
R.
Fernández
,
J. M.
Gómez-Rodríguez
,
J.
Colchero
,
J.
Gómez-Herrero
, and
A. M.
Baro
,
Rev. Sci. Instrum.
78
,
013705
(
2007
).
22.
H.
Kissel
,
U.
Müller
,
C.
Walther
,
W. T.
Masselink
,
Yu. I.
Mazur
,
G. G.
Tarasov
, and
M. P.
Lisitsa
,
Phys. Rev. B
62
,
7213
(
2000
).
23.
F.
Hatami
,
M.
Grundmann
,
N. N.
Ledentsov
,
F.
Heinrichsdorff
,
R.
Heitz
,
J.
Böhrer
,
D.
Bimberg
,
S. S.
Ruvimov
,
P.
Werner
,
V. M.
Ustinov
,
P. S.
Kop'ev
, and
Z. I.
Alferov
,
Phys. Rev. B
57
,
4635
(
1998
).
24.
A. B.
Veloso
,
M. K. K.
Nakaema
,
M. P. F.
de Godoy
,
J. M. J.
Lopes
,
F.
Iikawa
,
M. J. S. P.
Brasil
,
J. R. R.
Bortoleto
,
M. A.
Cotta
,
P. F. P.
Fichtner
,
M.
Morschbächer
, and
J. R.
Madureira
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
121917
(
2007
).
25.
M. K. K.
Nakaema
,
F.
Iikawa
,
M. J. S. P.
Brasil
,
E.
Ribeiro
,
G.
Medeiros-Ribeiro
,
W.
Carvalho
,
M. Z.
Maialle
, and
M. H.
Degani
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
2743
(
2002
).
26.
C.
Robert
,
M. O.
Nestoklon
,
K.
Pereira da Silva
,
L.
Pedesseau
,
C.
Cornet
,
M. I.
Alonso
,
A. R.
Goñi
,
P.
Turban
,
J.-M.
Jancu
,
J.
Even
, and
O.
Durand
,
Appl. Phys. Lett.
104
,
011908
(
2014
).
27.
C. G.
Van de Walle
,
Phys. Rev. B
39
,
1871
(
1989
).
28.
S.
Birner
,
T.
Zibold
,
T.
Andlauer
,
T.
Kubis
,
M.
Sabathil
,
A.
Trellakis
, and
P.
Vogl
,
IEEE Trans. Electron Devices
54
,
2137
(
2007
).
You do not currently have access to this content.