Abstract

In this work, we report on an experimental investigation of the nonlinear optical properties near the first electronic resonance of thiol-capped CdTe quantum dots (QDs) being in the strong confinement regime. Using a cw laser excitation in a Z-scan experimental setup, we show the presence of saturated Kerr-type nonlinear optical properties of the QDs, at low intensity levels. The large optical nonlinearity and the control of the linear and nonlinear optical properties by the size of the QDs are of special interest for applications in integrated nanophotonic devices.

© 2010 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).
  2. S. M. Ma, J. T. Seo, Q. Yang, R. Battle, L. Creekmore, K. Lee, B. Tabibi, and W. Yu, Appl. Surf. Sci. 253, 6612 (2007).
    [CrossRef]
  3. J. Loicq, Y. Renotte, J.-L. Delplancke, and Y. Lion, New J. Phys. 6, 32 (2004).
    [CrossRef]
  4. L. Pan, N. Tamai, K. Kamada, and S. Deki, Appl. Phys. Lett. 91, 051902 (2007).
    [CrossRef]
  5. G. L. Tan, Q. Yang, U. Hommerich, J. T. Seo, and D. Temple, Opt. Mater. 27, 579 (2004).
    [CrossRef]
  6. S. V. Gaponenko, U. Woggon, M. Saleh, W. Langbein, A. Uhrig, M. Muller, and C. Klingshirn, J. Opt. Soc. Am. B 10, 1947 (1993).
    [CrossRef]
  7. B. Patton, W. Langbein, U. Woggon, L. Maingault, and H. Mariette, Phys. Rev. B 73, 235354 (2006).
    [CrossRef]
  8. I. Dancus, V. I. Vlad, A. Petris, N. Gaponik, A. Shavel, and A. Eychmüller, J. Optoelectron. Adv. Mater. 10, 149 (2008).
  9. A. L. Rogach, T. Franzl, T. A. Klar, J. Feldmann, N. Gaponik, V. Lesnyak, A. Shavel, A. Eychmüller, Y. P. Rakovich, and J. F. Donegan, J. Phys. Chem. C 111, 14628 (2007).
    [CrossRef]
  10. T. Rajh, O. I. Micic, and A. J. Nozik, J. Phys. Chem. 97, 11999 (1993).
    [CrossRef]
  11. M. Sheik-Bahae, A. A. Said, T. H. Wei, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, IEEE J. Quantum Electron. 26, 760 (1990).
    [CrossRef]
  12. D. Cotter, M. G. Burt, and R. J. Manning, Phys. Rev. Lett. 68, 1200 (1992).
    [CrossRef]

2008 (1)

I. Dancus, V. I. Vlad, A. Petris, N. Gaponik, A. Shavel, and A. Eychmüller, J. Optoelectron. Adv. Mater. 10, 149 (2008).

2007 (3)

A. L. Rogach, T. Franzl, T. A. Klar, J. Feldmann, N. Gaponik, V. Lesnyak, A. Shavel, A. Eychmüller, Y. P. Rakovich, and J. F. Donegan, J. Phys. Chem. C 111, 14628 (2007).
[CrossRef]

S. M. Ma, J. T. Seo, Q. Yang, R. Battle, L. Creekmore, K. Lee, B. Tabibi, and W. Yu, Appl. Surf. Sci. 253, 6612 (2007).
[CrossRef]

L. Pan, N. Tamai, K. Kamada, and S. Deki, Appl. Phys. Lett. 91, 051902 (2007).
[CrossRef]

2006 (1)

B. Patton, W. Langbein, U. Woggon, L. Maingault, and H. Mariette, Phys. Rev. B 73, 235354 (2006).
[CrossRef]

2004 (3)

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

G. L. Tan, Q. Yang, U. Hommerich, J. T. Seo, and D. Temple, Opt. Mater. 27, 579 (2004).
[CrossRef]

J. Loicq, Y. Renotte, J.-L. Delplancke, and Y. Lion, New J. Phys. 6, 32 (2004).
[CrossRef]

1993 (2)

1992 (1)

D. Cotter, M. G. Burt, and R. J. Manning, Phys. Rev. Lett. 68, 1200 (1992).
[CrossRef]

1990 (1)

M. Sheik-Bahae, A. A. Said, T. H. Wei, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, IEEE J. Quantum Electron. 26, 760 (1990).
[CrossRef]

Battle, R.

S. M. Ma, J. T. Seo, Q. Yang, R. Battle, L. Creekmore, K. Lee, B. Tabibi, and W. Yu, Appl. Surf. Sci. 253, 6612 (2007).
[CrossRef]

Burt, M. G.

D. Cotter, M. G. Burt, and R. J. Manning, Phys. Rev. Lett. 68, 1200 (1992).
[CrossRef]

Cotter, D.

D. Cotter, M. G. Burt, and R. J. Manning, Phys. Rev. Lett. 68, 1200 (1992).
[CrossRef]

Creekmore, L.

S. M. Ma, J. T. Seo, Q. Yang, R. Battle, L. Creekmore, K. Lee, B. Tabibi, and W. Yu, Appl. Surf. Sci. 253, 6612 (2007).
[CrossRef]

Creekmore, S.

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

Dancus, I.

I. Dancus, V. I. Vlad, A. Petris, N. Gaponik, A. Shavel, and A. Eychmüller, J. Optoelectron. Adv. Mater. 10, 149 (2008).

Deki, S.

L. Pan, N. Tamai, K. Kamada, and S. Deki, Appl. Phys. Lett. 91, 051902 (2007).
[CrossRef]

Delplancke, J. -L.

J. Loicq, Y. Renotte, J.-L. Delplancke, and Y. Lion, New J. Phys. 6, 32 (2004).
[CrossRef]

Donegan, J. F.

A. L. Rogach, T. Franzl, T. A. Klar, J. Feldmann, N. Gaponik, V. Lesnyak, A. Shavel, A. Eychmüller, Y. P. Rakovich, and J. F. Donegan, J. Phys. Chem. C 111, 14628 (2007).
[CrossRef]

Eychmüller, A.

I. Dancus, V. I. Vlad, A. Petris, N. Gaponik, A. Shavel, and A. Eychmüller, J. Optoelectron. Adv. Mater. 10, 149 (2008).

A. L. Rogach, T. Franzl, T. A. Klar, J. Feldmann, N. Gaponik, V. Lesnyak, A. Shavel, A. Eychmüller, Y. P. Rakovich, and J. F. Donegan, J. Phys. Chem. C 111, 14628 (2007).
[CrossRef]

Feldmann, J.

A. L. Rogach, T. Franzl, T. A. Klar, J. Feldmann, N. Gaponik, V. Lesnyak, A. Shavel, A. Eychmüller, Y. P. Rakovich, and J. F. Donegan, J. Phys. Chem. C 111, 14628 (2007).
[CrossRef]

Franzl, T.

A. L. Rogach, T. Franzl, T. A. Klar, J. Feldmann, N. Gaponik, V. Lesnyak, A. Shavel, A. Eychmüller, Y. P. Rakovich, and J. F. Donegan, J. Phys. Chem. C 111, 14628 (2007).
[CrossRef]

Gaponenko, S. V.

Gaponik, N.

I. Dancus, V. I. Vlad, A. Petris, N. Gaponik, A. Shavel, and A. Eychmüller, J. Optoelectron. Adv. Mater. 10, 149 (2008).

A. L. Rogach, T. Franzl, T. A. Klar, J. Feldmann, N. Gaponik, V. Lesnyak, A. Shavel, A. Eychmüller, Y. P. Rakovich, and J. F. Donegan, J. Phys. Chem. C 111, 14628 (2007).
[CrossRef]

Hagan, D. J.

M. Sheik-Bahae, A. A. Said, T. H. Wei, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, IEEE J. Quantum Electron. 26, 760 (1990).
[CrossRef]

Hommerich, U.

G. L. Tan, Q. Yang, U. Hommerich, J. T. Seo, and D. Temple, Opt. Mater. 27, 579 (2004).
[CrossRef]

Jung, S.

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

Kamada, K.

L. Pan, N. Tamai, K. Kamada, and S. Deki, Appl. Phys. Lett. 91, 051902 (2007).
[CrossRef]

Klar, T. A.

A. L. Rogach, T. Franzl, T. A. Klar, J. Feldmann, N. Gaponik, V. Lesnyak, A. Shavel, A. Eychmüller, Y. P. Rakovich, and J. F. Donegan, J. Phys. Chem. C 111, 14628 (2007).
[CrossRef]

Klingshirn, C.

Langbein, W.

B. Patton, W. Langbein, U. Woggon, L. Maingault, and H. Mariette, Phys. Rev. B 73, 235354 (2006).
[CrossRef]

S. V. Gaponenko, U. Woggon, M. Saleh, W. Langbein, A. Uhrig, M. Muller, and C. Klingshirn, J. Opt. Soc. Am. B 10, 1947 (1993).
[CrossRef]

Lee, K.

S. M. Ma, J. T. Seo, Q. Yang, R. Battle, L. Creekmore, K. Lee, B. Tabibi, and W. Yu, Appl. Surf. Sci. 253, 6612 (2007).
[CrossRef]

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

Lesnyak, V.

A. L. Rogach, T. Franzl, T. A. Klar, J. Feldmann, N. Gaponik, V. Lesnyak, A. Shavel, A. Eychmüller, Y. P. Rakovich, and J. F. Donegan, J. Phys. Chem. C 111, 14628 (2007).
[CrossRef]

Lion, Y.

J. Loicq, Y. Renotte, J.-L. Delplancke, and Y. Lion, New J. Phys. 6, 32 (2004).
[CrossRef]

Loicq, J.

J. Loicq, Y. Renotte, J.-L. Delplancke, and Y. Lion, New J. Phys. 6, 32 (2004).
[CrossRef]

Ma, S.

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

Ma, S. M.

S. M. Ma, J. T. Seo, Q. Yang, R. Battle, L. Creekmore, K. Lee, B. Tabibi, and W. Yu, Appl. Surf. Sci. 253, 6612 (2007).
[CrossRef]

Maingault, L.

B. Patton, W. Langbein, U. Woggon, L. Maingault, and H. Mariette, Phys. Rev. B 73, 235354 (2006).
[CrossRef]

Mangana, J.

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

Manning, R. J.

D. Cotter, M. G. Burt, and R. J. Manning, Phys. Rev. Lett. 68, 1200 (1992).
[CrossRef]

Mariette, H.

B. Patton, W. Langbein, U. Woggon, L. Maingault, and H. Mariette, Phys. Rev. B 73, 235354 (2006).
[CrossRef]

Micic, O. I.

T. Rajh, O. I. Micic, and A. J. Nozik, J. Phys. Chem. 97, 11999 (1993).
[CrossRef]

Muhoro, P.

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

Muller, M.

Nozik, A. J.

T. Rajh, O. I. Micic, and A. J. Nozik, J. Phys. Chem. 97, 11999 (1993).
[CrossRef]

Pan, L.

L. Pan, N. Tamai, K. Kamada, and S. Deki, Appl. Phys. Lett. 91, 051902 (2007).
[CrossRef]

Patton, B.

B. Patton, W. Langbein, U. Woggon, L. Maingault, and H. Mariette, Phys. Rev. B 73, 235354 (2006).
[CrossRef]

Peng, X.

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

Petris, A.

I. Dancus, V. I. Vlad, A. Petris, N. Gaponik, A. Shavel, and A. Eychmüller, J. Optoelectron. Adv. Mater. 10, 149 (2008).

Pompey, C.

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

Qu, J.

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

Rajh, T.

T. Rajh, O. I. Micic, and A. J. Nozik, J. Phys. Chem. 97, 11999 (1993).
[CrossRef]

Rakovich, Y. P.

A. L. Rogach, T. Franzl, T. A. Klar, J. Feldmann, N. Gaponik, V. Lesnyak, A. Shavel, A. Eychmüller, Y. P. Rakovich, and J. F. Donegan, J. Phys. Chem. C 111, 14628 (2007).
[CrossRef]

Rankins, C.

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

Renotte, Y.

J. Loicq, Y. Renotte, J.-L. Delplancke, and Y. Lion, New J. Phys. 6, 32 (2004).
[CrossRef]

Rogach, A. L.

A. L. Rogach, T. Franzl, T. A. Klar, J. Feldmann, N. Gaponik, V. Lesnyak, A. Shavel, A. Eychmüller, Y. P. Rakovich, and J. F. Donegan, J. Phys. Chem. C 111, 14628 (2007).
[CrossRef]

Ruh, H.

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

Said, A. A.

M. Sheik-Bahae, A. A. Said, T. H. Wei, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, IEEE J. Quantum Electron. 26, 760 (1990).
[CrossRef]

Saleh, M.

Seo, J. T.

S. M. Ma, J. T. Seo, Q. Yang, R. Battle, L. Creekmore, K. Lee, B. Tabibi, and W. Yu, Appl. Surf. Sci. 253, 6612 (2007).
[CrossRef]

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

G. L. Tan, Q. Yang, U. Hommerich, J. T. Seo, and D. Temple, Opt. Mater. 27, 579 (2004).
[CrossRef]

Shavel, A.

I. Dancus, V. I. Vlad, A. Petris, N. Gaponik, A. Shavel, and A. Eychmüller, J. Optoelectron. Adv. Mater. 10, 149 (2008).

A. L. Rogach, T. Franzl, T. A. Klar, J. Feldmann, N. Gaponik, V. Lesnyak, A. Shavel, A. Eychmüller, Y. P. Rakovich, and J. F. Donegan, J. Phys. Chem. C 111, 14628 (2007).
[CrossRef]

Sheik-Bahae, M.

M. Sheik-Bahae, A. A. Said, T. H. Wei, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, IEEE J. Quantum Electron. 26, 760 (1990).
[CrossRef]

Tabibi, B.

S. M. Ma, J. T. Seo, Q. Yang, R. Battle, L. Creekmore, K. Lee, B. Tabibi, and W. Yu, Appl. Surf. Sci. 253, 6612 (2007).
[CrossRef]

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

Tamai, N.

L. Pan, N. Tamai, K. Kamada, and S. Deki, Appl. Phys. Lett. 91, 051902 (2007).
[CrossRef]

Tan, G. L.

G. L. Tan, Q. Yang, U. Hommerich, J. T. Seo, and D. Temple, Opt. Mater. 27, 579 (2004).
[CrossRef]

Temple, D.

G. L. Tan, Q. Yang, U. Hommerich, J. T. Seo, and D. Temple, Opt. Mater. 27, 579 (2004).
[CrossRef]

Uhrig, A.

Van Stryland, E. W.

M. Sheik-Bahae, A. A. Said, T. H. Wei, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, IEEE J. Quantum Electron. 26, 760 (1990).
[CrossRef]

Vlad, V. I.

I. Dancus, V. I. Vlad, A. Petris, N. Gaponik, A. Shavel, and A. Eychmüller, J. Optoelectron. Adv. Mater. 10, 149 (2008).

Wang, A.

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

Wei, T. H.

M. Sheik-Bahae, A. A. Said, T. H. Wei, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, IEEE J. Quantum Electron. 26, 760 (1990).
[CrossRef]

Woggon, U.

B. Patton, W. Langbein, U. Woggon, L. Maingault, and H. Mariette, Phys. Rev. B 73, 235354 (2006).
[CrossRef]

S. V. Gaponenko, U. Woggon, M. Saleh, W. Langbein, A. Uhrig, M. Muller, and C. Klingshirn, J. Opt. Soc. Am. B 10, 1947 (1993).
[CrossRef]

Xie, Z.

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

Yang, Q.

S. M. Ma, J. T. Seo, Q. Yang, R. Battle, L. Creekmore, K. Lee, B. Tabibi, and W. Yu, Appl. Surf. Sci. 253, 6612 (2007).
[CrossRef]

G. L. Tan, Q. Yang, U. Hommerich, J. T. Seo, and D. Temple, Opt. Mater. 27, 579 (2004).
[CrossRef]

Yu, W.

S. M. Ma, J. T. Seo, Q. Yang, R. Battle, L. Creekmore, K. Lee, B. Tabibi, and W. Yu, Appl. Surf. Sci. 253, 6612 (2007).
[CrossRef]

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

Appl. Phys. Lett. (1)

L. Pan, N. Tamai, K. Kamada, and S. Deki, Appl. Phys. Lett. 91, 051902 (2007).
[CrossRef]

Appl. Surf. Sci. (1)

S. M. Ma, J. T. Seo, Q. Yang, R. Battle, L. Creekmore, K. Lee, B. Tabibi, and W. Yu, Appl. Surf. Sci. 253, 6612 (2007).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (1)

M. Sheik-Bahae, A. A. Said, T. H. Wei, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, IEEE J. Quantum Electron. 26, 760 (1990).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B (1)

J. Optoelectron. Adv. Mater. (1)

I. Dancus, V. I. Vlad, A. Petris, N. Gaponik, A. Shavel, and A. Eychmüller, J. Optoelectron. Adv. Mater. 10, 149 (2008).

J. Phys. Chem. (1)

T. Rajh, O. I. Micic, and A. J. Nozik, J. Phys. Chem. 97, 11999 (1993).
[CrossRef]

J. Phys. Chem. C (1)

A. L. Rogach, T. Franzl, T. A. Klar, J. Feldmann, N. Gaponik, V. Lesnyak, A. Shavel, A. Eychmüller, Y. P. Rakovich, and J. F. Donegan, J. Phys. Chem. C 111, 14628 (2007).
[CrossRef]

New J. Phys. (1)

J. Loicq, Y. Renotte, J.-L. Delplancke, and Y. Lion, New J. Phys. 6, 32 (2004).
[CrossRef]

Opt. Mater. (1)

G. L. Tan, Q. Yang, U. Hommerich, J. T. Seo, and D. Temple, Opt. Mater. 27, 579 (2004).
[CrossRef]

Phys. Rev. B (1)

B. Patton, W. Langbein, U. Woggon, L. Maingault, and H. Mariette, Phys. Rev. B 73, 235354 (2006).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (1)

D. Cotter, M. G. Burt, and R. J. Manning, Phys. Rev. Lett. 68, 1200 (1992).
[CrossRef]

Phys. Status Solidi (1)

J. T. Seo, S. Ma, K. Lee, B. Tabibi, C. Rankins, P. Muhoro, J. Mangana, C. Pompey, S. Creekmore, Z. Xie, X. Peng, J. Qu, W. Yu, A. Wang, S. Jung, and H. Ruh, Phys. Status Solidi 4, 771 (2004).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Metrics