Published April 5, 2022 | Version v1
Journal article

Polarization-resolved photoluminescence study of an atom probe tip containing a ZnO-(Mg,Zn)O heterostructure

Others:
Groupe de physique des matériaux (GPM) ; Université de Rouen Normandie (UNIROUEN) ; Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA) ; Université de Caen Normandie (UNICAEN) ; Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN) ; Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN) ; Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN) ; Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN) ; Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Nagoya Institute of Technology (NIT)
Université Côte d'Azur (UCA)
Groupe d'Etude de la Matière Condensée (GEMAC) ; Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N) ; Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI) ; Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
ANR-13-JS10-0001,TAPOTER,Sonde atomique tomographique et spectroscopie optique: une approche couplée(2013)

Description

We studied polarization-resolved photoluminescence originating from a ZnO-(Mg,Zn)O quantum well heterostucture embedded within an atom probe tip, i.e. a nanoscale needle-shaped sample with apex radius of several tens of nm, prepared by focused ion beam. The study was carried out within a photonic atom probe before the atom probe analysis of the sample. This setup allows for the analysis of the polarization of the photoluminescence emitted by the tip and for its orientation around its axis. While the photoluminescence emitted by bulk ZnO and by the (Mg,Zn)O alloy is strongly polarized along the tip axis, coinciding with the crystal [1-100] axis, the ZnO/(Mg,Zn)O quantum well luminescence appears to be strongly polarized along its in-plane direction, perpendicular to the crystal [1-100] axis. Finite-difference time domain calculations provide a key for the interpretation of these results in terms of selection rules and of effects related to the waveguide effect of the tip.

Abstract

SPIE OPTO 2022, San Francisco, California, United States

Abstract

International audience

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Created:
February 22, 2023
Modified:
November 30, 2023