We describe the properties and carrier dynamics of surface InP quantum dots (QDs) on In0.48Ga0.52P, lattice-matched to GaAs (100). The structures were grown using gas-source molecular beam epitaxy. The average height and lateral size of the dots are in the range of 2–6 and 30–50 nm, respectively. The photoluminescence of the surface dots peaks between 750 and 830 nm, depending on the growth conditions, and is red-shifted compared to the emission of the capped QDs grown under similar conditions. The integrated photoluminescence intensity is comparable to that of the capped QDs. The decay time of both surface and capped QDs is around 1 ns at 15 K. The strong luminescence of surface QDs is explained by the effect of acting vacuum/air as an effective barrier and saturated surface states. Enhancement of the QDs luminescence is observed for the samples coated with a fluorescent dye.
REFERENCES
1.
M.
Bruchez
, M.
Moronne
, P.
Gin
, S.
Weiss
, and A. P.
Alivisatos
, Science
281
, 2013
(1998
).2.
A. R.
Clapp
, I. L.
Medintz
, and H.
Mattoussi
, Chem. Phys. Chem.
7
, 47
(2006
).3.
I. L.
Medintz
, A. R.
Clapp
, H.
Mattoussi
, E. R.
Goldman
, B.
Fisher
, and J. M.
Mauro
, Nature Mater.
2
, 630
(2003
).4.
C.
Kagan
, C.
Murray
, M.
Nirmal
, and M. G.
Bawendi
, Phys. Rev. Lett.
76
, 1517
(1996
).5.
A. Y.
Nazzal
, L.
Qu
, X.
Peng
, and M.
Xiao
, Nano Lett.
3
, 819
(2003
).6.
F.
Hatami
, W. T.
Masselink
, and J. S.
Harris
, Nanotechnology
17
, 3703
(2006
).7.
A.
Kurtenbach
, K.
Eberl
, and T.
Shitara
, Appl. Phys. Lett.
66
, 361
(1995
).8.
S. P.
DenBaars
, C. M.
Reaves
, V. B.
Hill
, S.
Varma
, W. H.
Weinberg
, and P. M.
Petroff
, J. Cryst. Growth
145
, 721
(1994
).9.
A. R.
Goñi
, C.
Kristukat
, F.
Hatami
, S.
Dressler
, W. T.
Masselink
, and C.
Thomsen
, Phys. Rev. B
67
, 075306
(2003
).10.
F.
Hatami
, W. T.
Masselink
, L.
Schrottke
, J. W.
Tomm
, V.
Talalaev
, C.
Kristukat
, and A. R.
Goñi
, Phys. Rev. B
67
, 085306
(2003
).11.
A.
Ugur
, F.
Hatami
, W. T.
Masselink
, A. N.
Vamivakas
, L.
Lombez
, and M.
Atatüre
, Appl. Phys. Lett.
93
, 143111
(2008
).12.
A.
Ugur
, F.
Hatami
, A. N.
Vamivakas
, L.
Lombez
, M.
Atatüre
, K.
Volz
, and W. T.
Masselink
, Appl. Phys. Lett.
97
, 253113
(2010
).13.
A.
Ugur
, F.
Hatami
, M.
Schmidbauer
, M.
Hanke
, and W. T.
Masselink
, J. Appl. Phys.
105
, 124308
(2009
).14.
A.
Ugur
, F.
Hatami
, and W. T.
Masselink
, J. Cryst. Growth
323
, 228
(2011
).15.
M. P. F.
de Godoy
, M. K. K.
Nakaema
, F.
Iikawa
, M. J. S. P.
Brasil
, J. M. J.
Lopes
, J. R. R.
Bortoleto
, M. A.
Cotta
, R. M.
Paniago
, M. J.
Mörschbächer
, and P. F. P.
Fichtner
, J. Appl. Phys.
101
, 073508
(2007
).16.
M.-E.
Pistol
, N.
Carlsson
, C.
Persson
, W.
Seifert
, and L.
Samuelson
, Appl. Phys. Lett.
67
, 1438
(1995
).17.
A.
Ellström
, J.
Trägårdh
, L.
Samuelson
, W.
Seifert
, M.-E.
Pistol
, S.
Lemeshko
, and C.
Pryor
, Appl. Phys. Lett.
89
, 033111
(2006
).18.
H. G.
Casey
and E.
Buehler
, Appl. Phys. Lett.
30
, 247
(1977
).19.
D. D.
Nolte
, Solid-State Electron.
33
, 295
(1990
).20.
Y.
Rosenwaks
, Y.
Shapira
, and D.
Huppert
, Phys. Rev. B
44
, 13097
(1991
).21.
R. M.
Cohen
, M.
Kitamura
, and Z. M.
Fang
, Appl. Phys. Lett.
50
, 1675
(1987
).22.
F.
Hatami
, U.
Müller
, H.
Kissel
, K.
Braune
, R.-P.
Blum
, S.
Rogaschewski
, H.
Niehus
, H.
Kirmse
, W.
Neumann
, M.
Schmidbauer
, R.
Köhler
, and W. T.
Masselink
, J. Cryst. Growth
216
, 26
(2000
).23.
M.
Holm
, M.-E.
Pistol
, and C.
Pryor
, J. Appl. Phys.
92
, 932
(2002
).24.
H.
Pettersson
, C.
Pryor
, L.
Landin
, M.-E.
Pistol
, N.
Carlsson
, W.
Seifert
, and L.
Samuelson
, Phys. Rev. B
61
, 4795
(2000
).25.
H.-B.
Wu
, S. J.
Xu
, and J.
Wang
, Phys. Rev. B
74
, 205329
(2006
).26.
W.
Walukiewicz
, Phys. Rev. B
37
, 4760
(1988
).27.
P. F.
Gomes
, M. P. F.
de Godoy
, G. O.
Dias
, F.
Iikawa
, M. J. S. P.
Brasil
, M. A.
Cotta
, and J.
Madureira
, J. Phys. D: Appl. Phys.
43
, 045303
(2010
).28.
R.
De Angelis
, M.
Casalboni
, F.
Hatami
, A.
Ugur
, W. T.
Masselink
, and P.
Prosposito
, Sens. Actuators B
162
, 149
(2012
).29.
E.
Galoppini
, Coord. Chem. Rev.
248
, 1283
(2004
).30.
D. L.
Andrews
, Chem. Phys.
135
, 195
(1989
).31.
H.
Xu
, X.
Huang
, W.
Zhang
, G.
Chen
, W.
Zhu
, and X.
Zhong
, Chem. Phys. Chem.
11
, 3167
(2010
).32.
W. R.
Algar
, D.
Wegner
, A. L.
Huston
, J. B. B.
Canosa
, M. H.
Stewart
, A.
Armstrong
, P. E.
Dawson
, N.
Hildebrandt
, and I. L.
Medintz
, J. Am. Chem. Soc.
134
, 1876
(2012
).33.
N. N.
Mamedova
, N. A.
Kotov
, A. L.
Rogach
, and J.
Studer
, Nano Lett.
1
, 281
(2001
).34.
A. R.
Clapp
, I. L.
Medintz
, B. R.
Fisher
, G. P.
Anderson
, and H.
Mattoussi
, J. Am. Chem. Soc.
127
, 1242
(2005
).35.
S.
Dayal
and C.
Burda
, J. Am. Chem. Soc.
129
, 7977
(2007
).36.
D. V.
Talapin
, A. L.
Rogach
, A.
Kornowski
, M.
Haase
, and H.
Weller
, Nano Lett.
1
, 207
(2001
).37.
M. J.
Milla
, J. M.
Ulloa
, and A.
Guzmán
, Appl. Phys. Lett.
100
, 131601
(2012
).38.
A.
Lin
, B. L.
Liang
, V. G.
Dorogan
, Y. I.
Mazur
, G. G.
Tarasov
, G. J.
Salamo
, and D. L.
Huffaker
, Nanotechnology
24
, 075701
(2013
).39.
R.
De Angelis
, L.
D'Amico
, M.
Casalboni
, F.
Hatami
, W.
Masselink
, and P.
Prosposito
, Sens. Actuators B: Chem.
189
, 113
(2013
).© 2013 AIP Publishing LLC.
2013
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
