Propriétés optiques et structurales de boîtes quantiques GaN et InGaN dopées avec des ions terres rares
Résumé
This work reports on structural and optical properties of plasma assisted molecular beam epitaxy grown rare earth doped III – nitride quantum dots structures.
During growth the rare earths have drastic influences on the quantum dot formation, assigned to surfactant properties of the rare earth atoms.
Optical and structural characterizations have shown that GaN QDs are effectively doped with the rare earth atoms in the cases of Eu, Tm and Tb. Other rare earth locations have been also established, for example for Tm where a high amount has been found at the GaN QDs interface.
The excitation dynamics of rare earth doped GaN QDs which show stable photoluminescence for the colors of interest between liquid helium and room temperature has been addressed.
More complicate rare earth doped quantum dot structures are also discussed, like InGaN:Eu QDs and co-doped GaN QDs important for devices.
Attention is put also onto rare earth doped GaN layers, where different Eu sites have been established, near the sample surface and inside bulk material.
During growth the rare earths have drastic influences on the quantum dot formation, assigned to surfactant properties of the rare earth atoms.
Optical and structural characterizations have shown that GaN QDs are effectively doped with the rare earth atoms in the cases of Eu, Tm and Tb. Other rare earth locations have been also established, for example for Tm where a high amount has been found at the GaN QDs interface.
The excitation dynamics of rare earth doped GaN QDs which show stable photoluminescence for the colors of interest between liquid helium and room temperature has been addressed.
More complicate rare earth doped quantum dot structures are also discussed, like InGaN:Eu QDs and co-doped GaN QDs important for devices.
Attention is put also onto rare earth doped GaN layers, where different Eu sites have been established, near the sample surface and inside bulk material.
Ce travail est porté sur les propriétés structurales et optiques de structures à boîtes quantiques III-nitrures dopées avec des terres rares réalisées par épitaxie à jets moléculaires.
Pendant la croissance, les terres rares ont une influence drastique sur les boîtes, expliquée par les propriétés surfactantes des atomes de terres rares.
La caractérisation optique et structurale montre que les boîtes sont dopées efficacement avec les ions de Eu, Tm et Tb. D'autres localisations des terres rares ont été trouvées, par exemple, pour le Tm, à l'interface du GaN des boîtes et de l'AlN.
Ce travail s'intéresse aussi à la dynamique d'excitation de boîtes quantiques dopées aux terres rares. La photoluminescence de couleurs intéressantes est stable de la température de l'hélium liquide jusque la température ambiante.
Des structures à boîtes quantiques plus complexes sont aussi abordées : des boîtes InGaN:Eu QDs et des boîtes GaN co-dopées, importante pour la réalisation de composants.
Une attention particulière a été mise sur les couches de GaN dopé Eu, où différents sites pour l'Eu ont été mis en évidence près de surface et à l'intérieur de matériau.
Pendant la croissance, les terres rares ont une influence drastique sur les boîtes, expliquée par les propriétés surfactantes des atomes de terres rares.
La caractérisation optique et structurale montre que les boîtes sont dopées efficacement avec les ions de Eu, Tm et Tb. D'autres localisations des terres rares ont été trouvées, par exemple, pour le Tm, à l'interface du GaN des boîtes et de l'AlN.
Ce travail s'intéresse aussi à la dynamique d'excitation de boîtes quantiques dopées aux terres rares. La photoluminescence de couleurs intéressantes est stable de la température de l'hélium liquide jusque la température ambiante.
Des structures à boîtes quantiques plus complexes sont aussi abordées : des boîtes InGaN:Eu QDs et des boîtes GaN co-dopées, importante pour la réalisation de composants.
Une attention particulière a été mise sur les couches de GaN dopé Eu, où différents sites pour l'Eu ont été mis en évidence près de surface et à l'intérieur de matériau.
Domaines
Physique [physics]
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