Optical properties of GaN/AlN quantum dots

Pierre Lefebvre; Bruno Gayral

doi:10.1016/j.crhy.2008.10.008

Optical properties of GaN/AlN quantum dots
[Propriétés optiques des boîtes quantiques GaN/AlN]

Pierre Lefebvre ¹ ; Bruno Gayral ²

¹ Groupe d'étude des semiconducteurs – CNRS – Université Montpellier II, case courrier 074, 34095 Montpellier cedex 5, France
² CEA-CNRS group “Nanophysique et Semiconducteurs ”, CEA-Grenoble, INAC/SP2M, 17, rue des Martyrs, 38054 Grenoble, France

Comptes Rendus. Physique, Volume 9 (2008) no. 8, pp. 816-829.

Résumé
Abstract

Nous présentons une revue des propriétés optiques particulières des boîtes quantiques GaN/AlN. Ces systèmes sont caractérisés par une énergie de liaison excitonique et des décalages de bande exceptionnellement grands. Lorsque ces structures sont crues le long de l'axe (0001) en phase wurtzite, les propriétés optiques sont dominées par des champs électriques internes géants, qui conduisent à de très faibles forces d'oscillateur ainsi qu'à des comportements dynamiques complexes. Il est aussi possible de croître des boîtes quantiques GaN en phase cubique ou selon des axes non-polaires de la maille wurtzite. Nous discutons les propriétés d'ensembles de boîtes quantiques, ainsi que de boîtes quantiques uniques étudiées par micro-photoluminescence.

We present here a review of the peculiar optical properties of GaN/AlN quantum dots. These systems show unusually large exciton binding energies and band-offsets. Moreover, when grown along the (0001) axis in the wurtzite phase, the optical properties are dominated by huge on-axis internal electric fields, leading to a very low oscillator strength and complex dynamical behavior. It is also possible to grow GaN quantum dots in the cubic phase or along nonpolar axis of the wurtzite cell. We discuss properties of ensembles of quantum dots, as well as of single quantum dots studied by micro-photoluminescence.

Publié le : 2008-10-01

DOI : 10.1016/j.crhy.2008.10.008

Keywords: Quantum dot, GaN/AlN, Wurtzite phase
Mot clés : Boîte quantique, GaN/AlN, Phase wurtzite

Affiliations des auteurs :

Pierre Lefebvre ¹ ; Bruno Gayral ²

¹ Groupe d'étude des semiconducteurs – CNRS – Université Montpellier II, case courrier 074, 34095 Montpellier cedex 5, France
² CEA-CNRS group “Nanophysique et Semiconducteurs ”, CEA-Grenoble, INAC/SP2M, 17, rue des Martyrs, 38054 Grenoble, France

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Pierre Lefebvre; Bruno Gayral. Optical properties of GaN/AlN quantum dots. Comptes Rendus. Physique, Volume 9 (2008) no. 8, pp. 816-829. doi : 10.1016/j.crhy.2008.10.008. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2008.10.008/

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