Spin transport properties from the GaAs/AlGaAs superlattice (SL) to InGaAs quantum dots (QDs) are studied by circularly polarized time-resolved photoluminescence spectroscopy of QD excited states with the selective excitation of SL miniband states. For the SL with a thinner barrier, we observe an effective carrier transport in SL owing to the stronger overlap of wavefunctions of adjacent quantum wells and a simultaneous highly efficient carrier injection into QDs. Moreover, the SL with a thinner barrier demonstrates a quantum spin transport to QDs maintaining high spin polarization during the transport process.
References
1.
M.
Oestreich
, J.
Hübner
, D.
Hägele
, P. J.
Klar
, W.
Heimbrodt
, W. W.
Rühle
, D. E.
Ashenford
, and B.
Lunn
, Appl. Phys. Lett.
74
, 1251
(1999
).2.
R.
Fiederling
, M.
Keim
, G.
Reuscher
, W.
Ossau
, G.
Schmidt
, A.
Waag
, and L. W.
Molenkamp
, Nature
402
, 787
(1999
).3.
P. R.
Hammar
and M.
Johnson
, Phys. Rev. Lett.
88
, 066806
(2001
).4.
G.
Itskos
, E.
Harbord
, S. K.
Clowes
, E.
Clarke
, L. F.
Cohen
, R.
Murray
, P.
Van Dorpe
, and W.
Van Roy
, Appl. Phys. Lett.
88
, 022113
(2006
).5.
L.
Lombez
, P.
Renucci
, P. F.
Braun
, H.
Carrère
, X.
Marie
, T.
Amand
, B.
Urbaszek
, J. L.
Gauffier
, P.
Gallo
, T.
Camps
, A.
Arnoult
, C.
Fontaine
, C.
Deranlot
, R.
Mattana
, H.
Jaffrès
, J.-M.
George
, and P. H.
Binh
, Appl. Phys. Lett.
90
, 081111
(2007
).6.
J.
Beyer
, I. A.
Buyanova
, S.
Suraprapapich
, C. W.
Tu
, and W. M.
Chen
, Appl. Phys. Lett.
98
, 203110
(2011
).7.
I.
Žutić
, J.
Fabian
, and S.
Das Sarma
, Rev. Mod. Phys.
76
, 323
(2004
).8.
S.
Oertel
, J.
Hübner
, and M.
Oestreich
, Appl. Phys. Lett.
93
, 132112
(2008
).9.
Y.
Chye
, M. E.
White
, E.
Johnston-Halperin
, B. D.
Gerardot
, D. D.
Awschalom
, and P. M.
Petroff
, Phys. Rev. B
66
, 201301
(2002
).10.
C. H.
Li
, G.
Kioseoglou
, O. M. J.
van't Erve
, M. E.
Ware
, D.
Gammon
, R. M.
Stroud
, B. T.
Jonker
, R.
Mallory
, M.
Yasar
, and A.
Petrou
, Appl. Phys. Lett.
86
, 132503
(2005
).11.
D.
Basu
, D.
Saha
, C. C.
Wu
, M.
Holub
, Z.
Mi
, and P.
Bhattacharya
, Appl. Phys. Lett.
92
, 091119
(2008
).12.
M.
Paillard
, X.
Marie
, P.
Renucci
, T.
Amand
, A.
Jbeli
, and J. M.
Gérard
, Phys. Rev. Lett.
86
, 1634
(2001
).13.
A.
Tackeuchi
, R.
Ohtsubo
, K.
Yamaguchi
, M.
Murayama
, T.
Kitamura
, T.
Kuroda
, and T.
Takagahara
, Appl. Phys. Lett.
84
, 3576
(2004
).14.
D.
Gammon
, E. S.
Snow
, B. V.
Shanabrook
, D. S.
Katzer
, and D.
Park
, Science
273
, 87
(1996
).15.
16.
17.
R. J.
Elliott
, Phys. Rev.
96
, 266
(1954
).18.
Y.
Yafet
, Solid State Phys.
14
, 1
(1963
).19.
G.
Fishman
and G.
Lampel
, Phys. Rev. B
16
, 820
(1977
).20.
D.
Paget
, Phys. Rev. B
24
, 3776
(1981
).21.
T.
Kiba
, X. J.
Yang
, T.
Yamamura
, Y.
Kuno
, A.
Subagyo
, K.
Sueoka
, and A.
Murayama
, Appl. Phys. Lett.
103
, 082405
(2013
).22.
T.
Yamamura
, T.
Kiba
, X. J.
Yang
, J.
Takayama
, A.
Subagyo
, K.
Sueoka
, and A.
Murayama
, J. Appl. Phys.
116
, 094309
(2014
).23.
S.
Hiura
, K.
Takeishi
, M.
Urabe
, K.
Itabashi
, J.
Takayama
, T.
Kiba
, K.
Sueoka
, and A.
Murayama
, Appl. Phys. Lett.
113
, 023104
(2018
).24.
F.
Meier
and B. P.
Zakharchenya
, Optical Orientation
(North-Holland
, Amsterdam
, 1984
).25.
T. C.
Damen
, L.
Viña
, J. E.
Cunningham
, J.
Shah
, and L. J.
Sham
, Phys. Rev. Lett.
67
, 3432
(1991
).26.
S.
Birner
, T.
Zibold
, T.
Andlauer
, T.
Kubis
, M.
Sabathil
, A.
Trellakis
, and P.
Vogl
, IEEE Trans. Electron Devices
54
, 2137
(2007
).27.
M.
Motyka
, F.
Janiak
, J.
Misiewicz
, M.
Wasiak
, K.
Kosiel
, and M.
Bugajski
, Opto-Electron. Rev.
19
, 151
(2011
).28.
W.-Y.
Uen
, Z.-Y.
Li
, Y.-C.
Huang
, M.-C.
Chen
, T.-N.
Yang
, S.-M.
Lan
, C.-H.
Wu
, H.-F.
Hong
, and G.-C.
Chi
, J. Cryst. Growth
295
, 103
(2006
).29.
M.-S.
Hao
, J.-W.
Liang
, L.-X.
Zheng
, L.-S.
Deng
, Z.-B.
Xiao
, and X.-W.
Hu
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
34
, L900
(1995
).30.
Y.
Puttisong
, Y. Q.
Huang
, I. A.
Buyanova
, X. J.
Yang
, A.
Subagyo
, K.
Sueoka
, A.
Murayama
, and W. M.
Chen
, Appl. Phys. Lett.
105
, 132106
(2014
).31.
J.
Kusano
, Y.
Segawa
, Y.
Aoyagi
, S.
Namba
, and H.
Okamoto
, Phys. Rev. B
40
, 1685
(1989
).32.
V. K.
Kalevich
, M.
Paillard
, K. V.
Kavokin
, X.
Marie
, A. R.
Kovsh
, T.
Amand
, A. E.
Zhukov
, Y. G.
Musikhin
, V. M.
Ustinov
, E.
Vanelle
, and B. P.
Zakharchenya
, Phys. Rev. B
64
, 045309
(2001
).© 2019 Author(s).
2019
Author(s)
You do not currently have access to this content.
