InGaAs/GaAsSb “W” quantum wells with GaAsP barriers are grown on GaAs (001) substrates by molecular beam epitaxy. We investigate the effect of the Sb composition in GaAsSb on the photoluminescence (PL) wavelength. X-ray rocking curve (XRC) measurements and simulations are performed to investigate the material composition and layer thickness. Low-temperature PL spectra are consistent with the XRC results. At the lowest Sb composition of 6%, the PL intensity is the strongest, and room-temperature PL is realized at ∼1100 nm. By increasing the Sb composition in the GaAsSb layer, low-temperature (20 K) PL emits at longer wavelength up to ∼1400 nm at 21% Sb while the PL intensity is the weakest. The XRC is also degraded. The strained bandgap simulation reveals the type-I to type-II band alignment transition as the Sb composition is ≥9%.

1.
M.-C.
Amann
and
W.
Hofmann
,
IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
15
,
861
(
2009
).
2.
F.
Koyama
,
J. Light. Technol.
24
,
4502
(
2006
).
3.
S.
Spiga
et al,
J. Light. Technol.
35
,
727
(
2017
).
4.
T.
Sarmiento
,
L.
Zhao
,
P.
Moser
,
T.
Li
,
Y.
Huo
, and
J. S.
Harris
,
IEEE Photonics Technol. Lett.
31
,
1607
(
2019
).
5.
S. R.
Bank
,
H.
Bae
,
L. L.
Goddard
,
H. B.
Yuen
,
M. A.
Wistey
,
R.
Kudrawiec
, and
J. S.
Harries
,
IEEE J. Quantum Electron.
43
,
773
(
2007
).
6.
Z. C.
Niu
,
H. Q.
Ni
,
X. H.
Xu
,
W.
Zhang
,
Y. Q.
Xu
, and
R. H.
Wu
,
Phys. Rev. B.
68
,
235326
(
2003
).
7.
H. P.
Xin
and
C. W.
Tu
,
Appl. Phys. Lett.
72
,
2442
(
1998
).
8.
D.
Bimberg
and
N.
Ledentsov
,
J. Phys.: Condens. Matter
15
,
R1063
(
2003
).
9.
J. F.
Klem
,
O.
Blum
,
S. R.
Kurtz
,
I. J.
Fritz
, and
K. D.
Choquette
,
J. Vac. Sci. Technol. B
18
,
1605
(
2000
).
10.
X.
Yang
,
M. J.
Jurkovic
,
J. B.
Heroux
, and
W. I.
Wang
,
Appl. Phys. Lett.
75
,
178
(
1999
).
11.
Y. S.
Chiu
,
M. H.
Ya
,
W. S.
Su
, and
Y. F.
Chen
,
J. Appl. Phys.
92
,
5810
(
2002
).
12.
E.-M.
Pavelescu
,
C. S.
Peng
,
T.
Jouhti
,
J.
Konttinen
,
W.
Li
,
M.
Pessa
,
M.
Dumitrescu
, and
S.
Spânulescu
,
Appl. Phys. Lett.
80
,
3054
(
2002
).
13.
X.
Yang
,
J. B.
Heroux
,
M. J.
Jurkovic
, and
W. I.
Wang
,
Appl. Phys. Lett.
76
,
795
(
2000
).
14.
F.
Quochi
,
J. E.
Cunningham
,
M.
Dinu
, and
J.
Shah
,
Electron. Lett.
35
,
2075
(
2000
).
15.
J. Y. T.
Huang
,
L. J.
Mawst
,
T. F.
Kuech
,
X.
Song
,
S. E.
Babcock
,
C. S.
Kim
,
I.
Vurgaftman
,
J. R.
Meyer
, and
A. L.
Holmes Jr
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
42
,
025108
(
2009
).
16.
J. R.
Meyer
,
C. A.
Hoffman
,
F. J.
Bartoli
, and
L. R.
Ram-Mohan
,
Appl. Phys. Lett.
67
,
757
(
1995
).
17.
P.
Dowd
et al,
Electron. Lett.
39
,
987
(
2003
).
18.
H. Q.
Ni
,
Z. C.
Niu
,
Z. D.
Fang
,
S. S.
Huang
,
S. Y.
Zhang
,
D. H.
Wu
,
Z.
Shun
,
Q.
Han
, and
R. H.
Wu
,
J. Cryst. Growth
301
,
125
(
2007
).
19.
I.
Vurgaftman
,
J. R.
Meyer
, and
L. R.
Ram-Mohan
,
J. Appl. Phys.
89
,
5815
(
2001
).
20.
Y.
Tsou
,
A.
Ichii
, and
Elsa M.
Garmire
,
IEEE J. Quantum Electron.
28
,
1261
(
1992
).
21.
T. C.
McGlinn
,
T. N.
Krabach
,
M. V.
Klein
,
G.
Bajor
,
J. E.
Greene
,
B.
Kramer
,
S. A.
Barnett
,
A.
Lastras
, and
S.
Gorbatkin
,
Phys. Rev. B
33
,
8396
(
1986
).
22.
J.
Minch
,
S. H.
Park
,
T.
Keating
, and
S. L.
Chuang
,
IEEE J. Quantum Electron.
35
,
771
(
1999
).
23.
J.-B.
Wang
,
S. R.
Johnson
,
S. A.
Chaparro
,
D.
Ding
,
Y.
Cao
,
Yu. G.
Sadofyev
,
Y.-H.
Zhang
,
J. A.
Gupta
, and
C. Z.
Guo
,
Phys. Rev. B
70
,
195339
(
2004
).
24.
C. G.
Van de Walle
,
Phys. Rev. B
39
,
1871
(
1989
).
25.
S. R.
Johnson
et al,
J. Cryst. Growth
251
,
521
(
2003
).
26.
G.
Liu
,
S.-L.
Chuang
, and
S.-H.
Park
,
J. Appl. Phys.
88
,
5554
(
2000
).
27.
S.-L.
Chuang
,
Physics of Optoelectronic Devices
(
Wiley
,
New York
,
1995
).
28.
T. S.
Wang
,
J. T.
Tsai
,
K. I.
Lin
,
J. S.
Hwang
,
H. H.
Lin
, and
L. C.
Chou
,
Mater. Sci. Eng. B
147
,
131
(
2008
).
29.
R.
Kaspi
and
K. R.
Evans
,
Appl. Phys. Lett.
67
,
819
(
1995
).
30.
M.
Dyksik
,
M.
Motyka
,
R.
Weih
,
S.
Höfling
,
M.
Kamp
,
G.
Sęk
, and
J.
Misiewicz
,
Opt. Quantum Electron.
49
,
59
(
2017
).
32.
K. P.
O’Donnell
and
X.
Chen
,
Appl. Phys. Lett.
58
,
2924
(
1991
).
33.
Zon
et al,
J. Appl. Phys.
126
,
084301
(
2019
).
34.
H.
Dong
,
J.
Sun
,
S.
Ma
,
J.
Liang
,
T.
Lu
,
X.
Liu
, and
B.
Xu
,
Nanoscale
8
,
6043
6056
(
2016
).
35.
H.
Hillmer
,
A.
Forchel
,
R.
Sauer
, and
C. W.
Tu
,
Phys. Rev. B
42
,
3220
(
1990
).
36.
G.
Bacher
,
C.
Hartmann
,
H.
Schweizer
,
T.
Held
,
G.
Mahler
, and
H.
Nickel
,
Phys. Rev. B
47
,
9545
(
1993
).
You do not currently have access to this content.