Abstract
Quantum rings have attracted a lot of attention due to their unique properties and have been under extensive theoretical and experimental investigations. For example, Aharonov-Bohm effect has been observed in quantum rings which shows potential to realize quantum computational devices. In addition, quantum rings have found application in optoelectronics. Due to the ring-shaped morphology altered from dots, the vertical confinement in nanorings is stronger than in quantum dots. Laser and infrared photodetectors have recently been demonstrated by using quantum rings. To meet the urgent demands for quantum rings, various effects have been devoted to quantum ring fabrication techniques. There are two of the most used bottom-up fabrication methods of self-assembled rings using molecular beam epitaxy (MBE). Semiconductor quantum rings can be created by conventional molecular beam epitaxy and Droplet Epitaxy technique. Despite great efforts devoted to quantum ring fabrication using these techniques, alignment of quantum rings is not well documented. Fabrication of ordered quantum ring is of high priority for theoretical as well as practical investigations, such as persistent current and photodetectors. Recently, both vertically and laterally ordered quantum rings have been demonstrated. In this chapter, the growth mechanisms and fabrication techniques for aligned quantum rings grown are reviewed.
An erratum to this chapter can be found at http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-39197-2_19
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
References
R. Leturcq, L. Schmid, K. Ensslin, Y. Meir, D.C. Driscoll, A.C. Gossard, Phys. Rev. Lett. 95, 126603 (2005)
A. Fuhrer, S. Luscher, T. Ihn, T. Heinzel, K. Ensslin, W. Wegscheider, M. Bichler, Nature 413, 822 (2001)
V.M. Fomin, V.N. Gladilin, J.T. Devreese, N.A.J.M. Kleemans, P.M. Koenraad, Phys. Rev. B 77, 205326 (2008)
M. Zarenia, J.M. Pereira, F.M. Peeters, G.A. Farias, Nano Lett. 9, 4088 (2009)
A.J.M. Giesbers, U. Zeitler, M.I. Katsnelson, D. Reuter, A.D. Wieck, G. Biasiol, L. Sorba, J.C. Maan, Nat. Phys. 6, 173 (2010)
W. Chang, C. Lin, Y. Fu, T. Lin, H. Lin, S. Cheng, S. Lin, C. Lee, Nanoscale Res. Lett. 5, 680 (2010)
A. Lorke, R. Johannes Luyken, A.O. Govorov, J.P. Kotthaus, J.M. Garcia, P.M. Petroff, Phys. Rev. Lett. 84, 2223 (2000)
N.A.J.M. Kleemans, I. Bominaar-Silkens, V.M. Fomin et al., Phys. Rev. Lett. 99, 146808 (2007)
A.O. Govorov, S.E. Ulloa, K. Karrai, R.J. Warburton, Phys. Rev. B 66, 081309 (2002)
I.R. Sellers, V.R. Whiteside, I.L. Kuskovsky, A.O. Govorov, B.D. McCombe, Phys. Rev. Lett. 100, 136405 (2008)
M.D. Teodoro, V.L. Campo, V. Lopez-Richard et al., Phys. Rev. Lett. 104, 086401 (2010)
S. Bhowmick, G. Huang, W. Guo, C.S. Lee, P. Bhattacharya, G. Ariyawansa, A.G.U. Perera, Appl. Phys. Lett. 96, 231103 (2010)
J. Wu, Z. Li, D. Shao, M.O. Manasreh, V.P. Kunets, Z.M. Wang, G.J. Salamo, B.D. Weaver, Appl. Phys. Lett. 94, 171102 (2009)
Z.C. Wen, H.X. Wei, X.F. Han, Appl. Phys. Lett. 91, 122511 (2007)
T. Mano, T. Kuroda, K. Mitsuishi, M. Yamagiwa, X. Guo, K. Furuya, K. Sakoda, N. Koguchi, J. Cryst. Growth 301–302, 740 (2007)
Y.S. Jung, W. Jung, C.A. Ross, Nano Lett. 8, 2975 (2008)
C. Somaschini, S. Bietti, N. Koguchi, S. Sanguinetti, Nano Lett. 9, 3419 (2009)
D. Granados, J.M. GarcÃa, Appl. Phys. Lett. 82, 2401 (2003)
A.Z. Li, Z.M. Wang, J. Wu, G.J. Salamo, Nano Res. 3, 490 (2010)
P. Martyniuk, A. Rogalski, Proc. SPIE 6940, 694004 (2008)
Q. Shao, A.A. Balandin, A.I. Fedoseyev, M. Turowski, Appl. Phys. Lett. 91, 163503 (2007)
Y. Chang, S. Jian, J. Juang, Nanoscale Res. Lett. 5, 1456 (2010)
Z.M. Wang, S. Seydmohamadi, J.H. Lee, G.J. Salamo, Appl. Phys. Lett. 85, 5031 (2004)
Q. Wei, J. Lian, W. Lu, L. Wang, Phys. Rev. Lett. 100, 076103 (2008)
C.M. Müller, F.C.F. Mornaghini, R. Spolenak, Nanotechnology 19, 485306 (2008)
J.L. Baker, A. Widmer-Cooper, M.F. Toney, P.L. Geissler, A.P. Alivisatos, Nano Lett. 10, 195 (2010)
Z. Huang, T. Shimizu, S. Senz, Z. Zhang, X. Zhang, W. Lee, N. Geyer, U. Gösele, Nano Lett. 9, 2519 (2009)
S. Lee, C. Mao, C.E. Flynn, A.M. Belcher, Science 296, 892 (2002)
Z. Fan, J.C. Ho, Z.A. Jacobson, R. Yerushalmi, R.L. Alley, H. Razavi, A. Javey, Nano Lett. 8, 20 (2008)
M. Junkin, J. Watson, J.P.V. Geest, P.K. Wong, Adv. Mater. 21, 1247 (2009)
J. Tersoff, C. Teichert, M.G. Lagally, Phys. Rev. Lett. 76, 1675 (1996)
H. Wen, Z.M. Wang, G.J. Salamo, Appl. Phys. Lett. 84, 1756 (2004)
Z.M. Wang, K. Holmes, Y.I. Mazur, G.J. Salamo, Appl. Phys. Lett. 84, 1931 (2004)
Z.M. Wang, G.J. Salamo, Phys. Rev. B 67, 125324 (2003)
R. Blossey, A. Lorke, Phys. Rev. E 65, 021603 (2002)
J. Wu, Z. Wang, K. Holmes, E. Marega Jr., Y. Mazur, G. Salamo, J. Nanopart. Res. 14, 919 (2012)
Z.M. Wang, H. Churchill, C.E. George, G.J. Salamo, J. Appl. Phys. 96, 6908 (2004)
H. Lan, Y. Ding, Nano Today (2012)
L. Hrivnák, Czechoslov. J. Phys. 34, 436 (1984)
J. Wu, Z.M. Wang, K. Holmes, E. Marega Jr., Z. Zhou, H. Li, Y.I. Mazur, G.J. Salamo, Appl. Phys. Lett. 100, 203117 (2012)
B.L. Liang, Z.M. Wang, K.A. Sablon, Y.I. Mazur, G.J. Salamo, Nanoscale Res. Lett. 2, 609–613 (2007)
Z.M. Wang, V.R. Yazdanpanah, C.L. Workman, W.Q. Ma, J.L. Shultz, G.J. Salamo, Phys. Rev. B 66, 193313 (2002)
Z. Li, J. Wu, Z. Wang, D. Fan, A. Guo, S. Li, S. Yu, O. Manasreh, G. Salamo, Nanoscale Res. Lett. 5, 1079 (2010)
M. Schmidbauer, S. Seydmohamadi, D. Grigoriev, Z.M. Wang, Y.I. Mazur, P. Schäfer, M. Hanke, R. Köhler, G.J. Salamo, Phys. Rev. Lett. 96, 066108 (2006)
R. Blossey, A. Lorke, Phys. Rev. E 65, 021603 (2002)
G. Springholz, M. Pinczolits, V. Holy, S. Zerlauth, I. Vavra, G. Bauer, Physica E, Low-Dimens. Syst. Nanostruct. 9, 149 (2001)
H. Brune, M. Giovannini, K. Bromann, K. Kern, Nature 394, 451 (1998)
R. Li, P. Dapkus, M.E. Thompson, W. Jeong, C. Harrison, P. Chaikin, R. Register, D. Adamson, Appl. Phys. Lett. 76, 1689 (2000)
P. Liu, Y.W. Zhang, C. Lu, Appl. Phys. Lett. 90, 071905 (2007)
Y. Ma, J. Cui, Y. Fan, Z. Zhong, Z. Jiang, Nanoscale Res. Lett. 6, 205 (2011)
R. Ji, W. Lee, R. Scholz, U. Gösele, K. Nielsch, Adv. Mater. 18, 2593 (2006)
K.L. Hobbs, P.R. Larson, G.D. Lian, J.C. Keay, M.B. Johnson, Nano Lett. 4, 167 (2004)
H. Ling, S. Wang, C. Lee, M. Lo, J. Appl. Phys. 105, 034504 (2009)
I.R. Sellers, A.O. Govorov, B.D. McCombe, J. Nanoelectron. Optoelectron. 6, 4–19 (2011)
A.O. Govorov, A.V. Kalameitsev, R. Warburton, K. Karrai, S.E. Ulloa, Physica E, Low-Dimens. Syst. Nanostruct. 13, 297 (2002)
E. Zipper, M. Kurpas, J. Sadowski, M.M. Maska, J. Phys. Condens. Matter 23, 115302 (2011)
R. Citro, F. Romeo, Phys. Rev. B 75, 073306 (2007)
S. Bellucci, P. Onorato, Phys. Rev. B 78, 235312 (2008)
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Editor information
Editors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 2014 Springer-Verlag Berlin Heidelberg
About this chapter
Cite this chapter
Wu, J., Wang, Z.M. (2014). Fabrication of Ordered Quantum Rings by Molecular Beam Epitaxy. In: Fomin, V. (eds) Physics of Quantum Rings. NanoScience and Technology. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-39197-2_7
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-39197-2_7
Published:
Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-642-39196-5
Online ISBN: 978-3-642-39197-2
eBook Packages: Chemistry and Materials ScienceChemistry and Material Science (R0)