We have grown GaInSbBi single layers and GaInSbBi/GaSb multiquantum well (MQW) structures by molecular beam epitaxy. We observed that the addition of In strongly modifies and reduces the Bi incorporation into GaSb. For an In concentration of ∼3.7%, we reached a maximum Bi content of 10.5% while the highest Bi concentration falls to 3% with 10% of In. Additionally, droplets appear at lower Bi composition than in GaSbBi alloys. Finally, the optical properties of GaInSbBi/GaSb MQW structures were characterized by photoluminescence spectroscopy at room temperature. The longest emission wavelength observed was close to 2.6 μm for a composition of 10.5% and 3.7% of bismuth and indium, respectively.
REFERENCES
1.
K.
Oe
and H.
Okamoto
, Jpn. J. Appl. Phys.
37
, L1283
(1998
). 2.
S.
Tixier
, M.
Adamcyk
, T.
Tiedje
, S.
Francoeur
, A.
Mascarenhas
, P.
Wei
, and F.
Schiettekatte
, Appl. Phys. Lett.
82
, 2245
(2003
). 3.
S.
Francoeur
, M.-J.
Seong
, A.
Mascarenhas
, S.
Tixier
, M.
Adamcyk
, and T.
Tiedje
, Appl. Phys. Lett.
82
, 3874
(2003
). 4.
X.
Lu
, D. A.
Beaton
, R. B.
Lewis
, T.
Tiedje
, and M. B.
Whitwick
, Appl. Phys. Lett.
92
, 192110
(2008
). 5.
P.
Carrier
and S.-H.
Wei
, Phys. Rev. B
70
, 035212
(2004
). 6.
B.
Fluegel
, S.
Francoeur
, A.
Mascarenhas
, S.
Tixier
, E. C.
Young
, and T.
Tiedje
, Phys. Rev. Lett.
97
, 067205
(2006
). 7.
J.
Kopaczek
, R.
Kudrawiec
, W. M.
Linhart
, M. K.
Rajpalke
, K. M.
Yu
, T. S.
Jones
, M. J.
Ashwin
, J.
Misiewicz
, and T. D.
Veal
, Appl. Phys. Lett.
103
, 261907
(2013
). 8.
M. K.
Rajpalke
, W. M.
Linhart
, M.
Birkett
, K. M.
Yu
, D. O.
Scanlon
, J.
Buckeridge
, T. S.
Jones
, M. J.
Ashwin
, and T. D.
Veal
, Appl. Phys. Lett.
103
, 142106
(2013
). 9.
M. K.
Rajpalke
, W. M.
Linhart
, M.
Birkett
, K. M.
Yu
, J.
Alaria
, J.
Kopaczek
, R.
Kudrawiec
, T. S.
Jones
, M. J.
Ashwin
, and T. D.
Veal
, J. Appl. Phys.
116
, 043511
(2014
). 10.
O.
Delorme
, L.
Cerutti
, E.
Tournié
, and J.-B.
Rodriguez
, J. Cryst. Growth
477
, 144
(2017
). 11.
L.
Yue
, X.
Chen
, Y.
Zhang
, F.
Zhang
, L.
Wang
, J.
Shao
, and S.
Wang
, J. Alloys Compd.
742
, 780
(2018
). 12.
M. Z.
Tidrow
and W. R.
Dyer
, Infrared Phys. Technol.
42
(3–5
), 333
(2001
). 13.
M. N.
Abedin
, T. F.
Refaat
, I.
Bhat
, Y.
Xiao
, S. V.
Bandra
, and S. D.
Gunapala
, Proc. SPIE
5543
, 239
(2004
). 14.
U.
Willer
, M.
Saraji
, A.
Khorsandi
, P.
Geiser
, and W.
Schade
, Opt. Lasers Eng.
44
(7
), 699
(2006
). 15.
M. P.
Polak
, P.
Scharoch
, and R.
Kudrawiec
, Semicond. Sci. Technol.
30
, 094001
(2015
). 16.
R.
Kudrawiec
, J.
Kopaczek
, O.
Delorme
, M. P.
Polak
, M.
Gladysiewicz
, E.
Luna
, L.
Cerutti
, E.
Tournié
, and J. B.
Rodriguez
, J. Appl. Phys.
125
, 205706
(2019
). 17.
L.
Shterengas
, G. L.
Belenky
, J. G.
Kim
, and R. U.
Martinelli
, Semicond. Sci. Technol.
19
, 655
(2004
). 18.
L.
Shterengas
, G.
Belenky
, T.
Hosoda
, G.
Kipshidze
, and S.
Suchalkin
, Appl. Phys. Lett.
93
, 011103
(2008
). 19.
T.
Hosoda
, G.
Kipshidze
, G.
Tsvid
, L.
Shterengas
, and G.
Belenky
, IEEE Photonics Technol. Lett.
22
, 718
–720
(2010
). 20.
S. K.
Das
, T. D.
Das
, S.
Dhar
, M.
de la Mare
, and A.
Krier
, Infrared Phys. Technol.
55
, 156
(2012
). 21.
O.
Delorme
, L.
Cerutti
, E.
Tournié
, and J.-B.
Rodriguez
, orally presented at the 19th International Conference on Molecular Beam Epitaxy,
19th ICMBE (2016), Montpellier, France, 2016
.22.
O.
Delorme
, L.
Cerutti
, E.
Luna
, R.
Kudrawiec
, J.
Kopaczek
, M. P.
Polak
, M.
Gladysiewicz
, A.
Trampert
, E.
Tournié
, and J.-B.
Rodriguez
, orally presented at the 20th International Conference on Molecular Beam Epitaxy,
20th ICMBE (2018), Shangai, China, 2018
.23.
O.
Delorme
, L.
Cerutti
, E.
Luna
, G.
Narcy
, A.
Trampert
, E.
Tournié
, and J.-B.
Rodriguez
, Appl. Phys. Lett.
110
, 222106
(2017
). 24.
A.
Duzik
and J. M.
Millunchick
, J. Cryst. Growth
390
, 5
–11
(2014
). 25.
O.
Delorme
, L.
Cerutti
, E.
Tournié
, and J.-B.
Rodriguez
, J. Cryst. Growth
495
, 9
–13
(2018
). 26.
M.
Gladysiewicz
, R.
Kudrawiec
, and M. S.
Wartak
, J. Appl. Phys.
119
, 075701
(2016
). 27.
J.
Kopaczek
, M. K.
Rajpalke
, M. W.
Linhart
, T. S.
Jones
, M. J.
Ashwin
, R.
Kudrawiec
, and T. D.
Veal
, Appl. Phys. Lett.
105
, 112102
(2014
). 28.
W. M.
Linhart
, M.
Gladysiewicz
, J.
Kopaczek
, M. K.
Rajpalke
, M. J.
Ashwin
, T. D.
Veal
, and R.
Kudrawiec
, J. Phys. D Appl. Phys.
50
, 375102
(2017
). 29.
M. K.
Rajpalke
, W. M.
Linhart
, K. M.
Yu
, M.
Birkett
, J.
Alaria
, J. J.
Bomphrey
, S.
Sallis
, L. F. J.
Piper
, T. S.
Jones
, M. J.
Ashwin
, and T. D.
Veal
, Appl. Phys. Lett.
105
, 212101
(2014
). 30.
E.
Luna
, O.
Delorme
, L.
Cerutti
, E.
Tournié
, J.-B.
Rodriguez
, and A.
Trampert
, Appl. Phys. Lett.
112
, 151905
(2018
). 31.
M.
Ferhat
and A.
Zaoui
, Phys. Rev. B
73
, 115107
(2006
). 32.
W. P.
Binnie
, Acta Crystallogr.
9
, 686
(1956
). 33.
J. L.
Zilko
and J. E.
Greene
, J. Appl. Phys.
51
, 1549
–1559
(1980
). 34.
V. F.
Degtyareva
, M.
Winzenick
, and W. B.
Holzapfel
, Phys. Rev. B
57
, 4975
(1998
). 35.
P.
Mohan
, P.
Moorthy Babu
, P.
Santhanaraghavan
, and P.
Ramasamy
, Mater. Chem. Phys.
66
, 17
(2000
). 36.
L.
Dominguez
, D. F.
Reyes
, F.
Bastiman
, D. L.
Sales
, R. D.
Richards
, D.
Mendes
, J. P. R.
David
, and D.
Gonzalez
, Appl. Phys. Express
6
, 112601
(2013
). 37.
E.
Sterzer
, N.
Knaub
, P.
Ludewig
, R.
Straubinger
, A.
Beyer
, and K.
Volz
, J. Cryst. Growth
408
, 71
–77
(2014
). 38.
A. W.
Wood
, K.
Collar
, J.
Li
, A. S.
Brown
, and S. E.
Babcock
, Nanotechnology
27
, 115704
(2016
). 39.
J. A.
Steele
, R. A.
Lewis
, J.
Horvat
, M. J. B.
Nancarrow
, M.
Henini
, D.
Fan
, Y. I.
Mazur
, M.
Schmidbauer
, M. E.
Ware
, S.-Q.
Yu
, and G. J.
Salamo
, Sci. Rep.
6
, 28860
(2016
). 40.
G. V.
Rodriguez
and J. M.
Millunchick
, “Predictive modeling of low solubility semiconductor alloys
,” J. Appl. Phys.
120
(12
), 125310
(2016
). 41.
E.
Luna
, O.
Delorme
, L.
Cerutti
, E.
Tournié
, J.-B.
Rodriguez
, and A.
Trampert
, Semicond. Sci. Technol.
33
, 094006
(2018
). 42.
L.
Yue
, X.
Chen
, Y.
Zhang
, J.
Kopaczek
, J.
Shao
, M.
Gladysiewicz
, R.
Kudrawiec
, X.
Ou
, and S.
Wang
, Opt. Mater. Express
8
, 893
(2018
). © 2019 Author(s).
2019
Author(s)
You do not currently have access to this content.