A systematic investigation of Förster resonant energy transfer (FRET) is reported within a hybrid prototype structure based on nitride single quantum well (SQW) donors and light emitting polymer acceptors. Self-consistent Schrödinger-Poisson modeling and steady-state and time-resolved photoluminescence experiments were initially employed to investigate the influence of a wide structural parameter space on the emission quantum yield of the nitride component. The optimized SQW heterostructures were processed into hybrid structures with spin-casted overlayers of polyfluorenes. The influence of important unexplored aspects of the inorganic heterostructure such as SQW confinement, content, and doping on the dipole-dipole coupling was probed. Competing mechanisms to the FRET process associated with interfacial recombination and charge transfer have been studied and their implications to device applications exploiting FRET across heterointerfaces have been discussed.

1.
T.
Förster
,
Discuss. Faraday Soc.
27
,
7
(
1959
).
3.
V. M.
Agranovich
,
G. C.
La Rocca
, and
F.
Bassani
,
JETP Lett.
66
,
748
(
1997
).
4.
D.
Basko
,
G. C.
La Rocca
,
F.
Bassani
, and
V. M.
Agranovich
,
Eur. Phys. J. B
8
,
353
(
1999
).
5.
V. M.
Agranovich
,
D. M.
Basko
,
G. C.
La Rocca
, and
F.
Bassani
,
Synth. Met.
116
,
349
(
2001
).
6.
M.
Achermann
,
M. A.
Petruska
,
S.
Kos
,
D. L.
Smith
,
D. D.
Koleske
, and
V. I.
Klimov
,
Nature
429
,
642
(
2004
).
7.
G.
Heliotis
,
G.
Itskos
,
R.
Murray
,
M. D.
Dawson
,
I. M.
Watson
, and
D. D. C.
Bradley
,
Adv. Mater.
18
,
334
(
2006
).
8.
S.
Blumstengel
,
S.
Sadofev
,
C.
Xu
,
J.
Puls
, and
F.
Henneberger
,
Phys. Rev. Lett.
97
,
237401
(
2006
).
9.
S.
Blumstengel
,
S.
Sadofev
, and
F.
Henneberger
,
New J. Phys.
10
,
065010
(
2008
).
10.
A. A. R.
Neves
,
A.
Camposeo
,
R.
Cingolani
, and
D.
Pisignano
,
Adv. Funct. Mater.
18
,
751
(
2008
).
11.
Q.
Zhang
,
T.
Atay
,
J. R.
Tischler
,
M. S.
Bradley
,
V.
Bulovic
, and
A. V.
Nurmikko
,
Nat. Nanotechnol.
2
,
555
(
2007
).
12.
S.
Chanyawadee
,
P. G.
Lagoudakis
,
R. T.
Harley
,
D. G.
Lidzey
, and
M.
Henini
,
Phys. Rev. B
77
,
193402
(
2008
).
13.
G. W.
Shu
,
C. C.
Lin
,
H. T.
Lin
,
T. N.
Lin
,
J. L.
Shen
,
C. H.
Chiu
,
Z. Y.
Li
,
H. C.
Kuo
,
C. C.
Lin
,
S. C.
Wang
,
C. A. J.
Lin
, and
W. H.
Chang
,
Opt. Express
19
,
A194
(
2011
).
14.
Z.
Chen
,
S.
Berciaud
,
C.
Nuckolls
,
T. F.
Heinz
, and
L. E.
Brus
,
ACS Nano
4
,
2964
(
2010
).
15.
F.
Federspiel
,
G.
Froehlicher
,
M.
Nasilowski
,
S.
Pedetti
,
A.
Mahmood
,
B.
Doudin
,
S.
Park
,
J.-O.
Lee
,
D.
Halley
,
B.
Dubertret
,
P.
Gilliot
, and
S.
Berciaud
,
Nano Lett.
15
,
1252
(
2015
).
16.
M.
Achermann
,
M. A.
Petruska
,
D. D.
Koleske
,
M. H.
Crawford
, and
V. I.
Klimov
,
Nano Lett.
6
,
1396
(
2006
).
17.
C. R.
Belton
,
G.
Itskos
,
G.
Heliotis
,
P. N.
Stavrinou
,
P. G.
Lagoudakis
,
J.
Lupton
,
S.
Pereira
,
E.
Gu
,
C.
Griffin
,
B.
Guilhabert
,
I. M.
Watson
,
A. R.
Mackintosh
,
R. A.
Pethrick
,
J.
Feldmann
,
R.
Murray
,
M. D.
Dawson
, and
D. D. C.
Bradley
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
41
,
094006
(
2008
).
18.
G.
Itskos
,
C. R.
Belton
,
G.
Heliotis
,
I. M.
Watson
,
M. D.
Dawson
,
R.
Murray
, and
D. D. C.
Bradley
,
Nanotechnology
20
,
275207
(
2009
).
19.
S.
Nizamoglu
,
E.
Sari
,
J.-H.
Baek
,
I.-H.
Lee
, and
H. V.
Demir
,
New J. Phys.
10
,
123001
(
2008
).
20.
S.
Nizamoglu
,
E.
Sari
,
I.-H.
Lee
,
J.-H.
Baek
, and
H. V.
Demir
,
IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
15
,
1163
(
2009
).
21.
22.
D. M.
Basko
,
G. L.
La Rocca
,
F.
Bassani
, and
V. M.
Agranovich
,
Phys. Rev. B
71
,
165330
(
2005
).
23.
V. M.
Agranovich
,
V. I.
Rupasov
, and
L.
Silvestri
,
Phys. Status Solidi C
7
,
1684
(
2010
).
24.
S.
Chanyawadee
,
R. T.
Harley
,
M.
Henini
,
D. V.
Talapin
, and
P. G.
Lagoudakis
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
077402
(
2009
).
25.
S.
Nizamoglu
,
B.
Guzelturk
,
D.-W.
Jeon
,
I.-H.
Lee
, and
H. V.
Demir
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
163108
(
2011
).
26.
R.
Smith
,
B.
Liu
,
J.
Bai
, and
T.
Wang
,
Nano Lett.
13
,
3042
(
2013
).
27.
V. M.
Agranovich
,
Y. N.
Gartstein
, and
M.
Litinskaya
,
Chem. Rev.
111
,
5179
(
2011
).
28.
P. L.
Hernández-Martínez
,
A. O.
Govorov
, and
H. V.
Demir
,
J. Phys. Chem. C
117
,
10203
(
2013
).
29.
G.
Itskos
,
G.
Heliotis
,
P. G.
Lagoudakis
,
J.
Lupton
,
N. P.
Barradas
,
E.
Alves
,
S.
Pereira
,
I. M.
Watson
,
M. D.
Dawson
,
J.
Feldmann
,
R.
Murray
, and
D. D. C.
Bradley
,
Phys. Rev. B
76
,
035344
(
2007
).
30.
Y.
Gladush
,
C.
Piermarocchi
, and
V.
Agranovich
,
Phys. Rev. B
84
,
205312
(
2011
).
31.
Š.
Kos
,
M.
Achermann
,
V. I.
Klimov
, and
D. L.
Smith
,
Phys. Rev. B
71
,
205309
(
2005
).
32.
S.
Rohrmoser
,
J.
Baldauf
,
R. T.
Harley
,
P. G.
Lagoudakis
,
S.
Sapra
,
A.
Eychmuller
, and
I. M.
Watson
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
092126
(
2007
).
33.
J. J.
Rindermann
,
G.
Pozina
,
B.
Monemar
,
L.
Hultman
,
H.
Amano
, and
P. G.
Lagoudakis
,
Phys. Rev. Lett.
107
,
236805
(
2011
).
34.
S.
Kawka
and
G. C.
La Rocca
,
Phys. Rev. B
85
,
115305
(
2012
).
35.
G.
Heliotis
,
E.
Gu
,
C.
Griffin
,
C. W.
Jeon
,
P. N.
Stavrinou
,
M. D.
Dawson
, and
D. D. C.
Bradley
,
J. Opt. A
8
,
S445
(
2006
).
36.
M.
Wu
,
Z.
Gong
,
A. J. C.
Kuehne
,
A. L.
Kanibolotsky
,
Y. J.
Chen
,
I. F.
Perepichka
,
A. R.
Mackintosh
,
E.
Gu1
,
P. J.
Skabara
,
R. A.
Pethrick
, and
M. D.
Dawson
,
Opt. Express
17
,
16436
(
2009
).
37.
M.
Boroditsky
,
I.
Gontijo
,
M.
Jackson
,
R.
Vrijen
,
E.
Yablonovitch
,
T.
Krauss
,
C. C.
Cheng
,
A.
Scherer
,
R.
Bhat
, and
M.
Krames
,
J. Appl. Phys.
87
,
3497
(
2000
).
38.
A.
Othonos
,
G.
Itskos
,
D. D. C.
Bradley
,
M. D.
Dawson
, and
I. M.
Watson
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
203102
(
2009
).
39.
O.
Kopylov
,
R.
Shirazi
,
O.
Svensk
,
S.
Suihkonen
,
S.
Sintonen
,
M.
Sopanen
, and
B. E.
Kardynał
,
Phys. Status Solidi C
9
,
727
(
2012
).
40.
O.
Svensk
,
S.
Suihkonen
,
S.
Sintonen
,
O.
Kopylov
,
R.
Shirazi
,
H.
Lipsanen
,
M.
Sopanen
, and
B. E.
Kardynal
,
Phys. Status Solidi C
9
,
1667
(
2012
).
41.
G.
Itskos
,
X.
Xristodoulou
,
E.
Iliopoulos
,
S.
Ladas
,
S.
Kennou
,
M.
Neophytou
, and
S.
Choulis
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
063303
(
2013
).
42.
O.
Kopylov
,
A.
Huck
,
S.
Kadkhodazadeh
,
K.
Yvind
, and
B.
Kardynal
,
J. Phys. Chem. C
118
,
16284
(
2014
).
43.
O.
Ambacher
,
J.
Majewski
,
C.
Miskys
,
A.
Link
,
M.
Hermann
,
M.
Eickhoff
,
M.
Stutzmann
,
F.
Bernardini
,
V.
Fiorentini
,
V.
Tilak
,
B.
Schaff
, and
L. F.
Eastman
,
J. Phys.: Condens. Matter
14
,
3399
(
2002
).
44.
S.
Adachi
,
Optical Constants of Crystalline and Amorphous Semiconductors: Numerical Data and Graphical Information
(
Springer Science and Business Media
,
NY
,
1999
).
45.
F.
Bianchi
,
S.
Sadofev
,
R.
Schlesinger
,
B.
Kobin
,
S.
Hecht
,
N.
Koch
,
F.
Henneberger
, and
S.
Blumstengel
,
Appl. Phys. Lett.
105
,
233301
(
2014
).
46.
IUPAC
, in
Compendium of Chemical Terminology (The “Gold Book”)
, 2nd ed., compiled by A. D. McNaught A. Wilkinson (
Blackwell Scientific Publications, Oxford
,
UK
,
1997
).
47.
S.
Chanyawadee
,
P. G.
Lagoudakis
,
R. T.
Harley
,
M. D. B.
Charlton
,
D. V.
Talapin
,
H. W.
Huang
, and
C.-H.
Lin
,
Adv. Mater.
22
,
602
(
2010
).
48.
R.
Schlesinger
,
F.
Bianchi
,
S.
Blumstengel
,
C.
Christodoulou
,
R.
Ovsyannikov
,
B.
Kobin
,
K.
Moudgil
,
S.
Barlow
,
S.
Hecht
,
S. R.
Marder
,
F.
Henneberger
, and
N.
Koch
,
Nat. Commun.
6
,
6754
(
2015
).
You do not currently have access to this content.