Optical properties of GaN/AlN quantum dots

We present here a review of the peculiar optical properties of GaN/AlN quantum dots. These systems show unusually large exciton binding energies and band-offsets. Moreover, when grown along the (0001) axis in the wurtzite phase, the optical properties are dominated by huge on-axis internal electric fields, leading to a very low oscillator strength and complex dynamical behavior. It is also possible to grow GaN quantum dots in the cubic phase or along nonpolar axis of the wurtzite cell. We discuss properties of ensembles of quantum dots, as well as of single quantum dots studied by micro-photoluminescence. To cite this article: P. Lefebvre, B. Gayral, C. R. Physique 9 (2008).

RésuméNous présentons une revue des propriétés optiques particulières des boîtes quantiques GaN/AlN. Ces systèmes sont caractérisés par une énergie de liaison excitonique et des décalages de bande exceptionnellement grands. Lorsque ces structures sont crues le long de l'axe (0001) en phase wurtzite, les propriétés optiques sont dominées par des champs électriques internes géants, qui conduisent à de très faibles forces d'oscillateur ainsi qu'à des comportements dynamiques complexes. Il est aussi possible de croître des boîtes quantiques GaN en phase cubique ou selon des axes non-polaires de la maille wurtzite. Nous discutons les propriétés d'ensembles de boîtes quantiques, ainsi que de boîtes quantiques uniques étudiées par micro-photoluminescence. Pour citer cet article : P. Lefebvre, B. Gayral, C. R. Physique 9 (2008).