We investigate charging effects in CdTe and Cd1−xMnxTe quantum dots embedded in n-i-p diodes. The tunneling of holes out of the dots at reverse bias and hole injection at forward bias control the dot charge state and allow for its electric field tuning. Furthermore, we analyze the Stark shifts of the photoluminescence transitions and evaluate the effect of the electric field on the binding of the observed excitonic complexes. We find that the binding can be strengthened or weakened depending on the zero-field alignment of the electron and hole wavefunctions.
REFERENCES
1.
Semiconductor Quantum Bits
, edited by F.
Henneberger
and O.
Benson
(Pan Stanford Publishing
, 2008
).2.
I. A.
Merkulov
, A. L.
Efros
, and M.
Rosen
, Phys. Rev. B
65
, 205309
(2002
).3.
J.
Berezovsky
, M. H.
Mikkelsen
, N. G.
Stoltz
, L. A.
Coldren
, and D. D.
Awschalom
, Science
320
, 349
(2008
).4.
I. A.
Akimov
, D. H.
Feng
, and F.
Henneberger
, Phys. Rev. Lett.
97
, 056602
(2006
).5.
P.
Wojnar
, Ł.
Kłopotowski
, and J.
Kossut
, in Molecular Beam Epitaxy: From Research to Mass Production
, edited by M.
Henini
(Elsevier
, 2004
).6.
L.
Besombes
, Y.
Léger
, L.
Maingault
, D.
Ferrand
, H.
Mariette
, and J.
Cibert
, Phys. Rev. Lett.
93
, 207403
(2004
).7.
L.
Maingault
, L.
Besombes
, Y.
Leger
, C.
Bougerol
, and H.
Mariette
, Appl. Phys. Lett.
89
, 193109
(2006
).8.
L.
Besombes
, C. L.
Cao
, S.
Jamet
, H.
Boukari
, and J.
Fernández-Rossier
, Phys. Rev. B
86
, 165306
(2012
).9.
P.
Wojnar
, J.
Suffczyński
, K.
Kowalik
, A.
Golnik
, G.
Karczewski
, and J.
Kossut
, Phys. Rev. B
75
, 155301
(2007
).10.
A. A.
Maksimov
, G.
Bacher
, A.
McDonald
, V. D.
Kulakovskii
, A.
Forchel
, C. R.
Becker
, G.
Landwehr
, and L. W.
Molenkamp
, Phys. Rev. B
62
, R7767
(2000
).11.
G.
Bacher
, A. A.
Maksimov
, H.
Schömig
, V. D.
Kulakovskii
, M. K.
Welsch
, A.
Forchel
, P. S.
Dorozhkin
, A. V.
Chernenko
, S.
Lee
, M.
Dobrowolska
, and J. K.
Furdyna
, Phys. Rev. Lett.
89
, 127201
(2002
).12.
J.
Seufert
, G.
Bacher
, M.
Scheibner
, A.
Forchel
, S.
Lee
, M.
Dobrowolska
, and J. K.
Furdyna
, Phys. Rev. Lett.
88
, 027402
(2001
).13.
Ł.
Kłopotowski
, Ł.
Cywiński
, P.
Wojnar
, V.
Voliotis
, K.
Fronc
, T.
Kazimierczuk
, A.
Golnik
, M.
Ravaro
, R.
Grousson
, G.
Karczewski
, and T.
Wojtowicz
, Phys. Rev. B
83
, 081306
(2011
).14.
Ł.
Kłopotowski
, Ł.
Cywiński
, M.
Szymura
, V.
Voliotis
, R.
Grousson
, P.
Wojnar
, K.
Fronc
, T.
Kazimierczuk
, A.
Golnik
, G.
Karczewski
, and T.
Wojtowicz
, Phys. Rev. B
87
, 245316
(2013
).15.
A.
Kudelski
, A.
Lemaître
, A.
Miard
, P.
Voisin
, T. C. M.
Graham
, R. J.
Warburton
, and O.
Krebs
, Phys. Rev. Lett.
99
, 247209
(2007
).16.
J.
Kobak
, T.
Smoleñski
, M.
Goryca
, M.
Papaj
, K.
Gietka
, A.
Bogucki
, M.
Koperski
, J.-G.
Rousset
, J.
Suffczyñski
, E.
Janik
, M.
Nawrocki
, A.
Golnik
, P.
Kossacki
, and W.
Pacuski
, Nat. Commun.
5
, 3191
(2014
).17.
J.
Fernández-Rossier
and L.
Brey
, Phys. Rev. Lett.
93
, 117201
(2004
).18.
A. O.
Govorov
, Phys. Rev. B
72
, 075359
(2005
).19.
R. M.
Abolfath
, P.
Hawrylak
, and I.
Žutić
, Phys. Rev. Lett.
98
, 207203
(2007
).20.
H.
Drexler
, D.
Leonard
, W.
Hansen
, J. P.
Kotthaus
, and P. M.
Petroff
, Phys. Rev. Lett.
73
, 2252
(1994
).21.
R. J.
Warburton
, B. T.
Miller
, C. S.
Dürr
, C.
Bödefeld
, K.
Karrai
, J. P.
Kotthaus
, G.
Medeiros-Ribeiro
, P. M.
Petroff
, and S.
Huant
, Phys. Rev. B
58
, 16221
(1998
).22.
M.
Baier
, F.
Findeis
, A.
Zrenner
, M.
Bichler
, and G.
Abstreiter
, Phys. Rev. B
64
, 195326
(2001
).23.
R. J.
Warburton
, C.
Schäflein
, D.
Haft
, F.
Bickel
, A.
Lorke
, K.
Karrai
, J. M.
Garcia
, W.
Schoenfeld
, and P. M.
Petroff
, Nature
405
, 926
(2000
).24.
M.
Ediger
, G.
Bester
, A.
Badolato
, P. M.
Petroff
, K.
Karrai
, A.
Zunger
, and R. J.
Warburton
, Nat. Phys.
3
, 774
(2007
).25.
S. A.
Empedocles
and M. G.
Bawendi
, Science
278
, 2114
(1997
).26.
J. A.
Barker
and E. P.
O'Reilly
, Phys. Rev. B
61
, 13840
(2000
).27.
J. J.
Finley
, M.
Sabathil
, P.
Vogl
, G.
Abstreiter
, R.
Oulton
, A. I.
Tartakovskii
, D. J.
Mowbray
, M. S.
Skolnick
, S. L.
Liew
, A. G.
Cullis
, and M.
Hopkinson
, Phys. Rev. B
70
, 201308
(2004
).28.
A.
Zrenner
, E.
Beham
, S.
Stufler
, F.
Findeis
, M.
Bichler
, and G.
Abstreiter
, Nature
418
, 612
(2002
).29.
B.
Alèn
, F.
Bickel
, K.
Karrai
, R. J.
Warburton
, and P. M.
Petroff
, Appl. Phys. Lett.
83
, 2235
(2003
).30.
S.
Seidl
, M.
Kroner
, P. A.
Dalgarno
, A.
Hogele
, J. M.
Smith
, M.
Ediger
, B. D.
Gerardot
, J. M.
Garcia
, P. M.
Petroff
, K.
Karrai
, and R. J.
Warburton
, Phys. Rev. B
72
, 195339
(2005
).31.
A.
Högele
, S.
Seidl
, M.
Kroner
, K.
Karrai
, R. J.
Warburton
, B. D.
Gerardot
, and P. M.
Petroff
, Phys. Rev. Lett.
93
, 217401
(2004
).32.
B. D.
Gerardot
, D.
Brunner
, P. A.
Dalgarno
, P.
Öhberg
, S.
Seidl
, M.
Kroner
, K.
Karrai
, N. G.
Stoltz
, P. M.
Petroff
, and R. J.
Warburton
, Nature
451
, 441
(2008
).33.
J.
Seufert
, M.
Rambach
, G.
Bacher
, A.
Forchel
, T.
Passow
, and D.
Hommel
, Appl. Phys. Lett.
82
, 3946
(2003
).34.
Y.
Léger
, L.
Besombes
, J.
Fernández-Rossier
, L.
Maingault
, and H.
Mariette
, Phys. Rev. Lett.
97
, 107401
(2006
).35.
Ł.
Kłopotowski
, V.
Voliotis
, A.
Kudelski
, A. I.
Tartakovskii
, P.
Wojnar
, K.
Fronc
, R.
Grousson
, O.
Krebs
, M. S.
Skolnick
, G.
Karczewski
, and T.
Wojtowicz
, Phys. Rev. B
83
, 155319
(2011
).36.
37.
J.
Suffczyński
, T.
Kazimierczuk
, M.
Goryca
, B.
Piechal
, A.
Trajnerowicz
, K.
Kowalik
, P.
Kossacki
, A.
Golnik
, K. P.
Korona
, M.
Nawrocki
, J. A.
Gaj
, and G.
Karczewski
, Phys. Rev. B
74
, 085319
(2006
).38.
T.
Kazimierczuk
, M.
Goryca
, M.
Koperski
, A.
Golnik
, J. A.
Gaj
, M.
Nawrocki
, P.
Wojnar
, and P.
Kossacki
, Phys. Rev. B
81
, 155313
(2010
).39.
F.
Tinjod
, S.
Moehl
, K.
Kheng
, B.
Gilles
, and H.
Mariette
, J. Appl. Phys.
95
, 102
(2004
).40.
P.
Wojnar
, C.
Bougerol
, E.
Bellet-Amalric
, L.
Besombes
, H.
Mariette
, and H.
Boukari
, J. Cryst. Growth
335
, 28
(2011
).41.
Y.
Léger
, L.
Besombes
, L.
Maingault
, and H.
Mariette
, Phys. Rev. B
76
, 045331
(2007
).42.
K.
Kukliński
, Ł.
Kłopotowski
, K.
Fronc
, M.
Wiater
, P.
Wojnar
, P.
Rutkowski
, V.
Voliotis
, R.
Grousson
, G.
Karczewski
, J.
Kossut
, and T.
Wojtowicz
, Appl. Phys. Lett.
99
, 141906
(2011
).43.
T.
Kazimierczuk
, T.
Smoleński
, M.
Goryca
, Ł.
Kłopotowski
, P.
Wojnar
, K.
Fronc
, A.
Golnik
, M.
Nawrocki
, J. A.
Gaj
, and P.
Kossacki
, Phys. Rev. B
84
, 165319
(2011
).44.
P. W.
Fry
, I. E.
Itskevich
, D. J.
Mowbray
, M. S.
Skolnick
, J. J.
Finley
, J. A.
Barker
, E. P.
O'Reilly
, L. R.
Wilson
, I. A.
Larkin
, P. A.
Maksym
, M.
Hopkinson
, M.
Al-Khafaji
, J. P. R.
David
, A. G.
Cullis
, G.
Hill
, and J. C.
Clark
, Phys. Rev. Lett.
84
, 733
(2000
).45.
A. J.
Bennett
, M. A.
Pooley
, R. M.
Stevenson
, M. B.
Ward
, R. B.
Patel
, A. B.
de la Giroday
, N.
Sköld
, I.
Farrer
, C. A.
Nicoll
, D. A.
Ritchie
, and A. J.
Shields
, Nat. Phys.
6
, 947
(2010
).46.
P.
Wojnar
, J.
Suffczyński
, K.
Kowalik
, A.
Golnik
, M.
Aleszkiewicz
, G.
Karczewski
, and J.
Kossut
, Nanotechnology
19
, 235403
(2008
).47.
G. A.
Narvaez
, G.
Bester
, and A.
Zunger
, Phys. Rev. B
72
, 245318
(2005
).48.
K.
Kowalik
, O.
Krebs
, A.
Golnik
, J.
Suffczyński
, P.
Wojnar
, J.
Kossut
, J. A.
Gaj
, and P.
Voisin
, Phys. Rev. B
75
, 195340
(2007
).49.
M.
Bayer
, O.
Stern
, P.
Hawrylak
, S.
Fafard
, and A.
Forchel
, Nature
405
, 923
(2000
).50.
C.-H.
Lin
, W.-T.
You
, H.-Y.
Chou
, S.-J.
Cheng
, S.-D.
Lin
, and W.-H.
Chang
, Phys. Rev. B
83
, 075317
(2011
).51.
H.
Sanada
, T.
Sogawa
, H.
Gotoh
, Y.
Tokura
, H.
Yamaguchi
, H.
Nakano
, and H.
Kamada
, Phys. Rev. B
79
, 121303
(2009
).52.
Y.
Léger
, Ph.D. thesis, Université Joseph Fourier
, Grenoble, 2009
.53.
J. I.
Climente
, A.
Bertoni
, and G.
Goldoni
, Phys. Rev. B
78
, 155316
(2008
).54.
G.
Bester
and A.
Zunger
, Phys. Rev. B
68
, 073309
(2003
).55.
K.
Kowalik
, O.
Krebs
, P.
Senellart
, A.
Lemaître
, B.
Eble
, A.
Kudelski
, J. A.
Gaj
, and P.
Voisin
, Phys. Status Solidi C
3
, 3890
(2006
).56.
L.
Marsal
, L.
Besombes
, F.
Tinjod
, K.
Kheng
, A.
Wasiela
, B.
Gilles
, J.-L.
Rouvière
, and H.
Mariette
, J. Appl. Phys.
91
, 4936
(2002
).57.
L.
Besombes
and H.
Boukari
, Phys. Rev. B
89
, 085315
(2014
).© 2014 AIP Publishing LLC.
2014
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
