Skip to main content

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

6. Functionalization of Droplet Etching for Quantum Rings

verfasst von : Christian Heyn, Michael Zocher, Wolfgang Hansen

Erschienen in: Physics of Quantum Rings

Verlag: Springer International Publishing

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

We give an overview on various types of strain-free semiconductor quantum ring (QR) structures created in a self-assembled fashion with the local droplet etching (LDE) method. LDE is fully compatible with conventional molecular beam epitaxy (MBE) and utilizes liquid Ga or Al droplets which drill nanoholes into semiconductor surfaces. The nanohole openings are surrounded by walls composed of Arsenides of the droplet material. Here the nanohole and wall formation mechanisms and the tunability of their structural properties are discussed. Three different concepts for QR generation by LDE are addressed. In the first concept, GaAs recrystallized during LDE with Ga droplets on AlGaAs substrates forms directly GaAs quantum rings. The second concept is based on the wave-function tuning of V-shaped GaAs QDs by an applied gate-voltage. Here, either the electron or the hole wave function can be transformed into a ring-shape, whereas the respective other charge carrier type remains in a zero-dimensional QD state. The third concept considers the partial depletion of a near surface GaAs quantum well (QW) due to tunneling. The LDE-related wall increases locally the distance to the surface which reduces tunneling and generates a ring-shaped charge-carrier concentration in the QW below the wall. The fabrication and structural properties of these three types of QRs, simulations of the quantized electronic levels and wave functions, and first optical data are discussed.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
2.
Zurück zum Zitat N.A.J.M. Kleemans, I.M.A. Bominaar-Silkens, V.M. Fomin, V.N. Gladilin, D. Granados, A.G. Taboada, J.M. García, P. Offermans, U. Zeitler, P.C.M. Christianen, J.C. Maan, J.T. Devreese, P.M. Koenraad, Phys. Rev. Lett. 99, 146808 (2007)CrossRefADS N.A.J.M. Kleemans, I.M.A. Bominaar-Silkens, V.M. Fomin, V.N. Gladilin, D. Granados, A.G. Taboada, J.M. García, P. Offermans, U. Zeitler, P.C.M. Christianen, J.C. Maan, J.T. Devreese, P.M. Koenraad, Phys. Rev. Lett. 99, 146808 (2007)CrossRefADS
3.
Zurück zum Zitat J.M. Garcia, G. Medeiros-Ribeiro, K. Schmidt, T. Ngo, J.L. Feng, A. Lorke, J.P. Kotthaus, P.M. Petroff, Appl. Phys. Lett. 71, 2014 (1997)CrossRefADS J.M. Garcia, G. Medeiros-Ribeiro, K. Schmidt, T. Ngo, J.L. Feng, A. Lorke, J.P. Kotthaus, P.M. Petroff, Appl. Phys. Lett. 71, 2014 (1997)CrossRefADS
5.
Zurück zum Zitat A. Lorke, R.J. Luyken, A.O. Govorov, J.P. Kotthaus, J.M. Garcia, P.M. Petroff, Phys. Rev. Lett. 10, 2223 (2000)CrossRefADS A. Lorke, R.J. Luyken, A.O. Govorov, J.P. Kotthaus, J.M. Garcia, P.M. Petroff, Phys. Rev. Lett. 10, 2223 (2000)CrossRefADS
7.
Zurück zum Zitat T. Kuroda, T. Mano, T. Ochiai, S. Sanguinetti, K. Sakoda, G. Kido, N. Koguchi, Phys. Rev B 72, 205301 (2005)CrossRefADS T. Kuroda, T. Mano, T. Ochiai, S. Sanguinetti, K. Sakoda, G. Kido, N. Koguchi, Phys. Rev B 72, 205301 (2005)CrossRefADS
8.
Zurück zum Zitat S. Huang, Z. Niu, Z. Fang, H. Ni, Z. Gong, J. Xia, Appl. Phys. Lett. 89, 031921 (2006)CrossRefADS S. Huang, Z. Niu, Z. Fang, H. Ni, Z. Gong, J. Xia, Appl. Phys. Lett. 89, 031921 (2006)CrossRefADS
9.
Zurück zum Zitat J. Wu, Z.M. Wang, V.G. Dorogan, S. Li, Z. Zhou, H. Li, J. Lee, E.S. Kim, Y.I. Mazur, G.J. Salamo, Appl. Phys. Lett. 101, 043904 (2012)CrossRefADS J. Wu, Z.M. Wang, V.G. Dorogan, S. Li, Z. Zhou, H. Li, J. Lee, E.S. Kim, Y.I. Mazur, G.J. Salamo, Appl. Phys. Lett. 101, 043904 (2012)CrossRefADS
10.
Zurück zum Zitat S. Sanguinetti, T. Mano, T. Kuroda, J. Nanoelectron. Optoelectron. 6, 34 (2011)CrossRef S. Sanguinetti, T. Mano, T. Kuroda, J. Nanoelectron. Optoelectron. 6, 34 (2011)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat A. Stemmann, Ch. Heyn, T. Köppen, T. Kipp, W. Hansen, Appl. Phys. Lett. 93, 123108 (2008)CrossRefADS A. Stemmann, Ch. Heyn, T. Köppen, T. Kipp, W. Hansen, Appl. Phys. Lett. 93, 123108 (2008)CrossRefADS
14.
Zurück zum Zitat J.H. Lee, ZhM Wang, E.S. Kim, N.Y. Kim, S.H. Park, G.J. Salamo, Nanoscale Res. Lett. 5, 308 (2010)CrossRefADS J.H. Lee, ZhM Wang, E.S. Kim, N.Y. Kim, S.H. Park, G.J. Salamo, Nanoscale Res. Lett. 5, 308 (2010)CrossRefADS
15.
Zurück zum Zitat T. Mano, K. Watanabe, S. Tsukamoto, N. Koguchi, H. Fujioka, M. Oshima, C.D. Lee, J.Y. Leem, H.J. Lee, S.K. Noh, Appl. Phys. Lett. 76, 3543 (2000)CrossRefADS T. Mano, K. Watanabe, S. Tsukamoto, N. Koguchi, H. Fujioka, M. Oshima, C.D. Lee, J.Y. Leem, H.J. Lee, S.K. Noh, Appl. Phys. Lett. 76, 3543 (2000)CrossRefADS
17.
Zurück zum Zitat Ch. Heyn, A. Stemmann, A. Schramm, H. Welsch, W. Hansen, A. Nemcsics, Phys. Rev. B 76, 075317 (2007)CrossRefADS Ch. Heyn, A. Stemmann, A. Schramm, H. Welsch, W. Hansen, A. Nemcsics, Phys. Rev. B 76, 075317 (2007)CrossRefADS
18.
Zurück zum Zitat M. Abbarchi, C.A. Mastrandrea, T. Kuroda, T. Mano, K. Sakoda, N. Koguchi, S. Sanguinetti, A. Vinattieri, M. Gurioli, Phys. Rev. B 78, 125321 (2008)CrossRefADS M. Abbarchi, C.A. Mastrandrea, T. Kuroda, T. Mano, K. Sakoda, N. Koguchi, S. Sanguinetti, A. Vinattieri, M. Gurioli, Phys. Rev. B 78, 125321 (2008)CrossRefADS
19.
Zurück zum Zitat E. Stock, T. Warming, I. Ostapenko, S. Rodt, A. Schliwa, J.A. Tfflinger, A. Lochmann, A.I. Toropov, S.A. Moshchenko, D.V. Dmitriev, V.A. Haisler, D. Bimberg, Appl. Phys. Lett. 96, 093112 (2010)CrossRefADS E. Stock, T. Warming, I. Ostapenko, S. Rodt, A. Schliwa, J.A. Tfflinger, A. Lochmann, A.I. Toropov, S.A. Moshchenko, D.V. Dmitriev, V.A. Haisler, D. Bimberg, Appl. Phys. Lett. 96, 093112 (2010)CrossRefADS
20.
Zurück zum Zitat M. Yamagiwa, T. Mano, T. Kuroda, T. Tateno, K. Sakoda, G. Kido, N. Koguchi, Appl. Phys. Lett. 89, 113115 (2006)CrossRefADS M. Yamagiwa, T. Mano, T. Kuroda, T. Tateno, K. Sakoda, G. Kido, N. Koguchi, Appl. Phys. Lett. 89, 113115 (2006)CrossRefADS
21.
Zurück zum Zitat M. Volmer, A. Weber, Z. Phys. Chem. 119, 277 (1926) M. Volmer, A. Weber, Z. Phys. Chem. 119, 277 (1926)
22.
Zurück zum Zitat ZhM Wang, B.L. Liang, K.A. Sablon, G.J. Salamo, Appl. Phys. Lett. 90, 113120 (2007)CrossRefADS ZhM Wang, B.L. Liang, K.A. Sablon, G.J. Salamo, Appl. Phys. Lett. 90, 113120 (2007)CrossRefADS
23.
24.
Zurück zum Zitat Ch. Heyn, A. Stemmann, T. Köppen, Ch. Strelow, T. Kipp, S. Mendach, W. Hansen, Appl. Phys. Lett. 94, 183113 (2009)CrossRefADS Ch. Heyn, A. Stemmann, T. Köppen, Ch. Strelow, T. Kipp, S. Mendach, W. Hansen, Appl. Phys. Lett. 94, 183113 (2009)CrossRefADS
25.
Zurück zum Zitat Ch. Heyn, M. Klingbeil, Ch. Strelow, A. Stemmann, S. Mendach, W. Hansen, Nanoscale Res. Lett. 5, 1633 (2010)CrossRefADS Ch. Heyn, M. Klingbeil, Ch. Strelow, A. Stemmann, S. Mendach, W. Hansen, Nanoscale Res. Lett. 5, 1633 (2010)CrossRefADS
26.
Zurück zum Zitat D. Sonnenberg, A. Graf, V. Paulava, W. Hansen, Ch. Heyn, Appl. Phys. Lett. 101, 143106 (2012)CrossRefADS D. Sonnenberg, A. Graf, V. Paulava, W. Hansen, Ch. Heyn, Appl. Phys. Lett. 101, 143106 (2012)CrossRefADS
27.
Zurück zum Zitat P. Alonso-González, D. Fuster, L. González, J. Martín-Sánchez, Y. González, Appl. Phys. Lett. 93, 183106 (2008)CrossRefADS P. Alonso-González, D. Fuster, L. González, J. Martín-Sánchez, Y. González, Appl. Phys. Lett. 93, 183106 (2008)CrossRefADS
28.
29.
Zurück zum Zitat Ch. Heyn, A. Küster, A. Ungeheuer, A. Gräfenstein, W. Hansen, Phys. Rev. B 96, 085408 (2017)CrossRefADS Ch. Heyn, A. Küster, A. Ungeheuer, A. Gräfenstein, W. Hansen, Phys. Rev. B 96, 085408 (2017)CrossRefADS
30.
Zurück zum Zitat Ch. Heyn, M. Schmidt, S. Schwaiger, A. Stemmann, S. Mendach, W. Hansen, Appl. Phys. Lett. 98, 033105 (2011)CrossRefADS Ch. Heyn, M. Schmidt, S. Schwaiger, A. Stemmann, S. Mendach, W. Hansen, Appl. Phys. Lett. 98, 033105 (2011)CrossRefADS
31.
33.
Zurück zum Zitat Ch. Heyn, Th Bartsch, S. Sanguinetti, D.E. Jesson, W. Hansen, Nanoscale Res. Lett. 10, 67 (2015)CrossRefADS Ch. Heyn, Th Bartsch, S. Sanguinetti, D.E. Jesson, W. Hansen, Nanoscale Res. Lett. 10, 67 (2015)CrossRefADS
34.
35.
39.
Zurück zum Zitat A. Küster, C. Heyn, A. Ungeheuer, G. Juska, S. Tommaso Moroni, E. Pelucchi, W. Hansen, Nanoscale Res. Lett. 11, 282 (2016)CrossRefADS A. Küster, C. Heyn, A. Ungeheuer, G. Juska, S. Tommaso Moroni, E. Pelucchi, W. Hansen, Nanoscale Res. Lett. 11, 282 (2016)CrossRefADS
40.
Zurück zum Zitat Á. Nemcsics, Ch. Heyn, L. Toth, L. Dobos, A. Stemmann, W. Hansen, J. Cryst. Growth 335, 58 (2011)CrossRefADS Á. Nemcsics, Ch. Heyn, L. Toth, L. Dobos, A. Stemmann, W. Hansen, J. Cryst. Growth 335, 58 (2011)CrossRefADS
41.
Zurück zum Zitat A. Graf, D. Sonnenberg, V. Paulava, A. Schliwa, Ch. Heyn, W. Hansen, Phys. Rev. B 89, 115314 (2014)CrossRefADS A. Graf, D. Sonnenberg, V. Paulava, A. Schliwa, Ch. Heyn, W. Hansen, Phys. Rev. B 89, 115314 (2014)CrossRefADS
42.
Zurück zum Zitat D.A.B. Miller, D.S. Chemla, T.C. Damen, A.C. Gossard, W. Wiegmann, T.H. Wood, C.A. Burrus, Phys. Rev. Lett. 53, 2173 (1984)CrossRefADS D.A.B. Miller, D.S. Chemla, T.C. Damen, A.C. Gossard, W. Wiegmann, T.H. Wood, C.A. Burrus, Phys. Rev. Lett. 53, 2173 (1984)CrossRefADS
44.
45.
Zurück zum Zitat J.J. Finley, M. Sabathil, P. Vogl, G. Abstreiter, R. Oulton, A.I. Tartakovskii, D.J. Mowbray, M.S. Skolnick, S.L. Liew, A.G. Cullis, M. Hopkinson, Phys. Rev. B 70, 201308 (2004)CrossRefADS J.J. Finley, M. Sabathil, P. Vogl, G. Abstreiter, R. Oulton, A.I. Tartakovskii, D.J. Mowbray, M.S. Skolnick, S.L. Liew, A.G. Cullis, M. Hopkinson, Phys. Rev. B 70, 201308 (2004)CrossRefADS
46.
Zurück zum Zitat Y.-L. Chang, I.-H. Tan, Y.-H. Zhang, D. Bimberg, J. Merz, E. Hu, J. Appl. Phys. 74, 5144 (1993)CrossRefADS Y.-L. Chang, I.-H. Tan, Y.-H. Zhang, D. Bimberg, J. Merz, E. Hu, J. Appl. Phys. 74, 5144 (1993)CrossRefADS
47.
Zurück zum Zitat Y. Arakawa, H. Sakaki, M. Nishioka, J. Yoshino, T. Kamiya, Appl. Phys. Lett. 46, 519 (1985)CrossRefADS Y. Arakawa, H. Sakaki, M. Nishioka, J. Yoshino, T. Kamiya, Appl. Phys. Lett. 46, 519 (1985)CrossRefADS
48.
Zurück zum Zitat P.V. Gwozdz, S. Ramachandran, A. Dorn, A. Drews, A. Bhat, R.H. Blick, Appl. Phys. Lett. 109, 223103 (2016)CrossRefADS P.V. Gwozdz, S. Ramachandran, A. Dorn, A. Drews, A. Bhat, R.H. Blick, Appl. Phys. Lett. 109, 223103 (2016)CrossRefADS
Metadaten
Titel
Functionalization of Droplet Etching for Quantum Rings
verfasst von
Christian Heyn
Michael Zocher
Wolfgang Hansen
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-95159-1_6

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.