Skip to main content

Theory of Excitons in InGaAs/GaAs Quantum Dots

  • Chapter
Book cover Semiconductor Nanostructures

Part of the book series: NanoScience and Technology ((NANO))

  • 3506 Accesses

Abstract

We employ the configuration interaction (CI) method in order to discuss many-particle properties of quantum dots as functions of the dots’ size, shape and composition. Single-particle states, necessary for the CI-basis expansion, are calculated by eight-band kp theory. Special emphasis is put on the role of strain and piezoelectricity, where the latter is treated up to second order. Finally, we address the inverse problem of fitting spectroscopic data to our detailed theoretical model leading to the determination of size, shape and composition as adjustable parameters.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 129.00
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD 169.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info
Hardcover Book
USD 169.99
Price excludes VAT (USA)
  • Durable hardcover edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. D. Bimberg, M. Grundmann, N.N. Ledentsov, Quantum Dot Heterostructures (Wiley, New York, 1999)

    Google Scholar 

  2. R. Seguin, A. Schliwa, S. Rodt, K. Pötschke, U.W. Pohl, D. Bimberg, Phys. Rev. Lett. 95, 257402 (2005)

    Article  CAS  Google Scholar 

  3. O. Stier, M. Grundmann, D. Bimberg, Phys. Rev. B 59, 5688 (1999)

    Article  CAS  Google Scholar 

  4. M. Bayer, T. Gutbrod, A. Forchel, V.D. Kulakovskii, A. Gorbunov, M. Michel, R. Steffen, K.H. Wang, Phys. Rev. B 58, 4740 (1998)

    Article  CAS  Google Scholar 

  5. S. Rodt, R. Heitz, A. Schliwa, R.L. Sellin, F. Guffarth, D. Bimberg, Phys. Rev. B 68, 035331 (2003)

    Article  Google Scholar 

  6. L. Landin, M.S. Miller, M. Pistol, C.E. Pryor, L. Samuelson, Science 280, 282 (1998)

    Article  Google Scholar 

  7. S. Rodt, A. Schliwa, K. Pötschke, F. Guffarth, D. Bimberg, Phys. Rev. B 71, 155325 (2005)

    Article  Google Scholar 

  8. M.E. Ware, A.S. Bracker, E. Stinaff, D. Gammon, D. Gershoni, V.L. Korenev, Physica E 13, 55 (2005)

    Article  Google Scholar 

  9. B. Urbaszek, R.J. Warburton, K. Karrai, B.D. Gerardot, P. Petroff, J. Garcia, Phys. Rev. Lett. 90, 247403 (2003)

    Article  CAS  Google Scholar 

  10. G.A. Narvaez, G. Bester, A. Zunger, Phys. Rev. B 72, 245318 (2005)

    Article  Google Scholar 

  11. I.A. Akimov, A. Hundt, T. Flissikowski, F. Henneberger, Appl. Phys. Lett. 81, 4730 (2002)

    Article  CAS  Google Scholar 

  12. R. Seguin, S. Rodt, A. Schliwa, K. Pötschke, U.W. Pohl, D. Bimberg, Phys. Stat. Sol. (b) 243, 3937 (2006)

    Article  CAS  Google Scholar 

  13. M. Ediger, G. Bester, B.D. Gerardot, A. Badolato, P.M. Petroff, K. Karrai, A. Zunger, R.J. Warburton, Phys. Rev. Lett. 98, 036808 (2007)

    Article  CAS  Google Scholar 

  14. M. Grundmann, O. Stier, D. Bimberg, Phys. Rev. B 52, 11969 (1995)

    Article  CAS  Google Scholar 

  15. O. Stier, D. Bimberg, Phys. Rev. B 55, 7726 (1997)

    Article  CAS  Google Scholar 

  16. H. Eisele, O. Flebbe, T. Kalka, C. Preinesberger, F. Heinrichsdorff, A. Krost, D. Bimberg, M. Dähne Pietsch, Appl. Phys. Lett. 75, 106 (1999)

    Article  CAS  Google Scholar 

  17. J. Marquez, L. Geelhaar, K. Jacobi, Appl. Phys. Lett. 78, 2309 (2001)

    Article  CAS  Google Scholar 

  18. A. Schliwa, M. Winkelnkemper, D. Bimberg, Phys. Rev. B (2007, submitted)

    Google Scholar 

  19. O. Stier, Electronic and Optical Properties of Quantum Dots and Wires. Berlin Studies in Solid State Physics, vol. 7 (Wissenschaft und Technik Verlag, Berlin, 2001)

    Google Scholar 

  20. G. Bester, X. Wu, D. Vanderbilt, A. Zunger, Phys. Rev. Lett. 96, 187602 (2006)

    Article  Google Scholar 

  21. W.F. Cady, Piezoelectricity (McGraw-Hill, New York, 1946)

    Google Scholar 

  22. G. Bester, A. Zunger, X. Wu, D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 74, 081305 (2006)

    Article  Google Scholar 

  23. G. Bester, A. Zunger, Phys. Rev. B 71, 045318 (2005)

    Article  Google Scholar 

  24. A. Schliwa, M. Winkelnkemper, D. Bimberg, Phys. Rev. B 76, 205324 (2007)

    Article  Google Scholar 

  25. P. Enders, A. Bärwolf, M.W.D. Suisky, Phys. Rev. B 51, 16695 (1995)

    Article  CAS  Google Scholar 

  26. E.O. Kane, in Band Theory and Transport Properties, ed. by W. Paul. Handbook on Semiconductors, vol. 1 (North-Holland, Amsterdam, 1982), p. 194

    Google Scholar 

  27. F.H. Pollak, Semicond. Semimet. 32, 17 (1990)

    CAS  Google Scholar 

  28. P. Enders, Phys. Stat. Sol. (b) 187, 541 (1995)

    Article  CAS  Google Scholar 

  29. D. Gershoni, C.H. Henry, G.A. Baraff, IEEE J. Quantum Electron. 29, 2433 (1993)

    Article  CAS  Google Scholar 

  30. H. Jiang, J. Singh, Phys. Rev. B 56, 4696 (1997)

    Article  CAS  Google Scholar 

  31. C. Pryor, Phys. Rev. B 57, 7190 (1998)

    Article  CAS  Google Scholar 

  32. J.A. Majewski, S. Birner, A. Trellakis, M. Sabathil, P. Vogl, Phys. Stat. Sol. (c) 8, 2003 (2004)

    Article  Google Scholar 

  33. T.B. Bahder, Phys. Rev. B 41, 11992 (1990)

    Article  Google Scholar 

  34. J. Kim, L.W. Wang, A. Zunger, Phys. Rev. B 57, R9408 (1998)

    Article  CAS  Google Scholar 

  35. H. Fu, L.-W. Wang, A. Zunger, Phys. Rev. B 57, 9971 (1998)

    Article  CAS  Google Scholar 

  36. R. Santoprete, B. Koiller, B. Capaz, P. Kratzer, Q.K.K. Liu, M. Scheffler, Phys. Rev. B 68, 235311 (2003)

    Article  Google Scholar 

  37. S. Lee, F. Oyafuso, P. von Allmen, G. Klimeck, Phys. Rev. B 69, 045316 (2004)

    Article  Google Scholar 

  38. J. Shumway, A. Franceschetti, A. Zunger, Phys. Rev. B 63, 155316 (2001)

    Article  Google Scholar 

  39. A. Lenz, R. Timm, H. Eisele, C. Hennig, S.K. Becker, R.L. Sellin, U.W. Pohl, D. Bimberg, M. Dähne, Appl. Phys. Lett. 81, 5150 (2002)

    Article  CAS  Google Scholar 

  40. S. Ruvimov, P. Werner, K. Scheerschmidt, U. Gösele, J. Heydenreich, U.R.N.N. Ledentsov, M. Grundmann, D. Bimberg, V.M. Ustinov, A.Y. Egorov et al., Phys. Rev. B 51, 14766 (1995)

    Article  CAS  Google Scholar 

  41. R. Heitz, F. Guffarth, K. Pötschke, A. Schliwa, D. Bimberg, Phys. Rev. B 71, 045325 (2005)

    Article  Google Scholar 

  42. O. Stier, A. Schliwa, R. Heitz, M. Grundmann, D. Bimberg, Phys. Stat. Sol. (b) 224, 115 (2001)

    Article  CAS  Google Scholar 

Download references

Authors

Editor information

Editors and Affiliations

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2008 Springer-Verlag Berlin Heidelberg

About this chapter

Cite this chapter

Schliwa, A., Winkelnkemper, M. (2008). Theory of Excitons in InGaAs/GaAs Quantum Dots. In: Bimberg, D. (eds) Semiconductor Nanostructures. NanoScience and Technology. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-77899-8_7

Download citation

Publish with us

Policies and ethics