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Crystal phase quantum well emission with digital control

Simone Assali, J. Lähnemann, T. T. T. Vu, K. D. Jöns, L. Gagliano, M. A. Verheijen, N. Akopian, E. P. A. M. Bakkers et J. E. M. Haverkort

Article de revue (2017)

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Abstract

One of the major challenges in the growth of quantum well and quantum dot heterostructures is the realization of atomically sharp interfaces. Nanowires provide a new opportunity to engineer the band structure as they facilitate the controlled switching of the crystal structure between the zinc-blende (ZB) and wurtzite (WZ) phases. Such a crystal phase switching results in the formation of crystal phase quantum wells (CPQWs) and quantum dots (CPQDs). For GaP CPQWs, the inherent electric fields due to the discontinuity of the spontaneous polarization at the WZ/ZB junctions lead to the confinement of both types of charge carriers at the opposite interfaces of the WZ/ZB/WZ structure. This confinement leads to a novel type of transition across a ZB flat plate barrier. Here, we show digital tuning of the visible emission of WZ/ZB/WZ CPQWs in a GaP nanowire by changing the thickness of the ZB barrier. The energy spacing between the sharp emission lines is uniform and is defined by the addition of single ZB monolayers. The controlled growth of identical quantum wells with atomically flat interfaces at predefined positions featuring digitally tunable discrete emission energies may provide a new route to further advance entangled photons in solid state quantum systems.

Mots clés

Semiconductor nanowire; crystal phase quantum well; gallium phosphide; photoluminescence; spontaneous polarization

Sujet(s): 3100 Physique > 3100 Physique
Département: Département de génie physique
Organismes subventionnaires: Dutch Organization for Scientific Research, Foundation for Fundamental Research on Matter (FOM), Solliance
Numéro de subvention: NWO-VICI 700.10.441
URL de PolyPublie: https://publications.polymtl.ca/4758/
Titre de la revue: Nano Letters (vol. 17, no 10)
Maison d'édition: ACS Publications
DOI: 10.1021/acs.nanolett.7b02489
URL officielle: https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.7b02489
Date du dépôt: 11 mars 2021 13:43
Dernière modification: 27 mars 2024 12:33
Citer en APA 7: Assali, S., Lähnemann, J., Vu, T. T. T., Jöns, K. D., Gagliano, L., Verheijen, M. A., Akopian, N., Bakkers, E. P. A. M., & Haverkort, J. E. M. (2017). Crystal phase quantum well emission with digital control. Nano Letters, 17(10), 6062-6068. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.7b02489

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