Abstract

In this study, we report our new finding of bipolar resistance effect (BRE) in quantum dots (QDs)-embedded structure of Zn/CdSe/Si. This effect features a remarkable linear resistance change and an enhanced BRE when a laser moves along the surface of the structure. The results show that the combination of BRE with QDs is useful for applications and may add a new functionality to QDs-based optoelectronic devices.

© 2012 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. C. Yu and H. Wang, Adv. Mater. 22, 966 (2010).
    [CrossRef]
  2. C. Yu and H. Wang, Appl. Phys. Lett. 97, 041105 (2010).
    [CrossRef]
  3. T. Lan, S. Liu, and H. Wang, Opt. Lett. 36, 25 (2011).
    [CrossRef]
  4. K. Hennessy, A. Badolato, M. Winger, D. Gerace, M. Atatüre, S. Gulde, S. Fält, E. L. Huand, and A. Imamoğlu, Nature 445, 896 (2007).
    [CrossRef]
  5. M. H. Mikkelsen, J. Berezovsky, N. G. Stoltz, L. A. Coldren, and D. D. Awschalom, Nat. Phys. 3, 770 (2007).
    [CrossRef]
  6. F. Dubin, M. Combescot, G. K. Brennen, and R. Melet, Phys. Rev. Lett. 101, 217403 (2008).
    [CrossRef]
  7. C. Santori, M. Pelton, G. Solomon, Y. Dale, and Y. Yamamoto, Phys. Rev. Lett. 86, 1502 (2001).
    [CrossRef]
  8. A. Muller, W. Fang, J. Lawall, and G. S. Solomon, Phys. Rev. Lett. 103, 217402 (2009).
    [CrossRef]
  9. Z. G. Xie and G. S. Solomon, Appl. Phys. Lett. 87, 093106 (2005).
    [CrossRef]
  10. Y. L. Lee, B. M. Huang, and H. T. Chien, Chem. Mater. 20, 6903 (2008).
    [CrossRef]
  11. A. Kongkanand, K. Tvrdy, K. Takechi, M. Kuno, and P. V. Kamat, J. Am. Chem. Soc. 130 (12), 4007 (2008).
    [CrossRef]
  12. N. Gaponik, D. V. Talapin, A. L. Rogach, K. Hoppe, E. V. Shevchenko, A. Kornowski, A. Eychmüller, and H. Weller, J. Phys. Chem. B 106, 7177 (2002).
    [CrossRef]
  13. C. B. Murray, C. R. Kagan, and M. G. Bawendi, Annu. Rev. Mater. Sci. 30, 545 (2000).
    [CrossRef]
  14. Y. J. Shen and Y. L. Lee, Nanotechnology 19, 045602 (2008).
    [CrossRef]
  15. W. W. Yu, L. H. Qu, W. Z. Guo, and X. G. Peng, Chem. Mater. 15, 2854 (2003).
    [CrossRef]
  16. S. Q. Xiao, H. Wang, C. Q. Yu, Y. X. Xia, J. J. Lu, Q. Y. Jin, and Z. H. Wang, New J. Phys. 10, 033018 (2008).
    [CrossRef]
  17. S. Velumani, S. K. Narayandass, D. Mangalaraj, P. J. Sebastian, and X. Mathew, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 81, 323 (2004).
    [CrossRef]

2011 (1)

2010 (2)

C. Yu and H. Wang, Adv. Mater. 22, 966 (2010).
[CrossRef]

C. Yu and H. Wang, Appl. Phys. Lett. 97, 041105 (2010).
[CrossRef]

2009 (1)

A. Muller, W. Fang, J. Lawall, and G. S. Solomon, Phys. Rev. Lett. 103, 217402 (2009).
[CrossRef]

2008 (5)

Y. J. Shen and Y. L. Lee, Nanotechnology 19, 045602 (2008).
[CrossRef]

S. Q. Xiao, H. Wang, C. Q. Yu, Y. X. Xia, J. J. Lu, Q. Y. Jin, and Z. H. Wang, New J. Phys. 10, 033018 (2008).
[CrossRef]

F. Dubin, M. Combescot, G. K. Brennen, and R. Melet, Phys. Rev. Lett. 101, 217403 (2008).
[CrossRef]

Y. L. Lee, B. M. Huang, and H. T. Chien, Chem. Mater. 20, 6903 (2008).
[CrossRef]

A. Kongkanand, K. Tvrdy, K. Takechi, M. Kuno, and P. V. Kamat, J. Am. Chem. Soc. 130 (12), 4007 (2008).
[CrossRef]

2007 (2)

K. Hennessy, A. Badolato, M. Winger, D. Gerace, M. Atatüre, S. Gulde, S. Fält, E. L. Huand, and A. Imamoğlu, Nature 445, 896 (2007).
[CrossRef]

M. H. Mikkelsen, J. Berezovsky, N. G. Stoltz, L. A. Coldren, and D. D. Awschalom, Nat. Phys. 3, 770 (2007).
[CrossRef]

2005 (1)

Z. G. Xie and G. S. Solomon, Appl. Phys. Lett. 87, 093106 (2005).
[CrossRef]

2004 (1)

S. Velumani, S. K. Narayandass, D. Mangalaraj, P. J. Sebastian, and X. Mathew, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 81, 323 (2004).
[CrossRef]

2003 (1)

W. W. Yu, L. H. Qu, W. Z. Guo, and X. G. Peng, Chem. Mater. 15, 2854 (2003).
[CrossRef]

2002 (1)

N. Gaponik, D. V. Talapin, A. L. Rogach, K. Hoppe, E. V. Shevchenko, A. Kornowski, A. Eychmüller, and H. Weller, J. Phys. Chem. B 106, 7177 (2002).
[CrossRef]

2001 (1)

C. Santori, M. Pelton, G. Solomon, Y. Dale, and Y. Yamamoto, Phys. Rev. Lett. 86, 1502 (2001).
[CrossRef]

2000 (1)

C. B. Murray, C. R. Kagan, and M. G. Bawendi, Annu. Rev. Mater. Sci. 30, 545 (2000).
[CrossRef]

Atatüre, M.

K. Hennessy, A. Badolato, M. Winger, D. Gerace, M. Atatüre, S. Gulde, S. Fält, E. L. Huand, and A. Imamoğlu, Nature 445, 896 (2007).
[CrossRef]

Awschalom, D. D.

M. H. Mikkelsen, J. Berezovsky, N. G. Stoltz, L. A. Coldren, and D. D. Awschalom, Nat. Phys. 3, 770 (2007).
[CrossRef]

Badolato, A.

K. Hennessy, A. Badolato, M. Winger, D. Gerace, M. Atatüre, S. Gulde, S. Fält, E. L. Huand, and A. Imamoğlu, Nature 445, 896 (2007).
[CrossRef]

Bawendi, M. G.

C. B. Murray, C. R. Kagan, and M. G. Bawendi, Annu. Rev. Mater. Sci. 30, 545 (2000).
[CrossRef]

Berezovsky, J.

M. H. Mikkelsen, J. Berezovsky, N. G. Stoltz, L. A. Coldren, and D. D. Awschalom, Nat. Phys. 3, 770 (2007).
[CrossRef]

Brennen, G. K.

F. Dubin, M. Combescot, G. K. Brennen, and R. Melet, Phys. Rev. Lett. 101, 217403 (2008).
[CrossRef]

Chien, H. T.

Y. L. Lee, B. M. Huang, and H. T. Chien, Chem. Mater. 20, 6903 (2008).
[CrossRef]

Coldren, L. A.

M. H. Mikkelsen, J. Berezovsky, N. G. Stoltz, L. A. Coldren, and D. D. Awschalom, Nat. Phys. 3, 770 (2007).
[CrossRef]

Combescot, M.

F. Dubin, M. Combescot, G. K. Brennen, and R. Melet, Phys. Rev. Lett. 101, 217403 (2008).
[CrossRef]

Dale, Y.

C. Santori, M. Pelton, G. Solomon, Y. Dale, and Y. Yamamoto, Phys. Rev. Lett. 86, 1502 (2001).
[CrossRef]

Dubin, F.

F. Dubin, M. Combescot, G. K. Brennen, and R. Melet, Phys. Rev. Lett. 101, 217403 (2008).
[CrossRef]

Eychmüller, A.

N. Gaponik, D. V. Talapin, A. L. Rogach, K. Hoppe, E. V. Shevchenko, A. Kornowski, A. Eychmüller, and H. Weller, J. Phys. Chem. B 106, 7177 (2002).
[CrossRef]

Fält, S.

K. Hennessy, A. Badolato, M. Winger, D. Gerace, M. Atatüre, S. Gulde, S. Fält, E. L. Huand, and A. Imamoğlu, Nature 445, 896 (2007).
[CrossRef]

Fang, W.

A. Muller, W. Fang, J. Lawall, and G. S. Solomon, Phys. Rev. Lett. 103, 217402 (2009).
[CrossRef]

Gaponik, N.

N. Gaponik, D. V. Talapin, A. L. Rogach, K. Hoppe, E. V. Shevchenko, A. Kornowski, A. Eychmüller, and H. Weller, J. Phys. Chem. B 106, 7177 (2002).
[CrossRef]

Gerace, D.

K. Hennessy, A. Badolato, M. Winger, D. Gerace, M. Atatüre, S. Gulde, S. Fält, E. L. Huand, and A. Imamoğlu, Nature 445, 896 (2007).
[CrossRef]

Gulde, S.

K. Hennessy, A. Badolato, M. Winger, D. Gerace, M. Atatüre, S. Gulde, S. Fält, E. L. Huand, and A. Imamoğlu, Nature 445, 896 (2007).
[CrossRef]

Guo, W. Z.

W. W. Yu, L. H. Qu, W. Z. Guo, and X. G. Peng, Chem. Mater. 15, 2854 (2003).
[CrossRef]

Hennessy, K.

K. Hennessy, A. Badolato, M. Winger, D. Gerace, M. Atatüre, S. Gulde, S. Fält, E. L. Huand, and A. Imamoğlu, Nature 445, 896 (2007).
[CrossRef]

Hoppe, K.

N. Gaponik, D. V. Talapin, A. L. Rogach, K. Hoppe, E. V. Shevchenko, A. Kornowski, A. Eychmüller, and H. Weller, J. Phys. Chem. B 106, 7177 (2002).
[CrossRef]

Huand, E. L.

K. Hennessy, A. Badolato, M. Winger, D. Gerace, M. Atatüre, S. Gulde, S. Fält, E. L. Huand, and A. Imamoğlu, Nature 445, 896 (2007).
[CrossRef]

Huang, B. M.

Y. L. Lee, B. M. Huang, and H. T. Chien, Chem. Mater. 20, 6903 (2008).
[CrossRef]

Imamoglu, A.

K. Hennessy, A. Badolato, M. Winger, D. Gerace, M. Atatüre, S. Gulde, S. Fält, E. L. Huand, and A. Imamoğlu, Nature 445, 896 (2007).
[CrossRef]

Jin, Q. Y.

S. Q. Xiao, H. Wang, C. Q. Yu, Y. X. Xia, J. J. Lu, Q. Y. Jin, and Z. H. Wang, New J. Phys. 10, 033018 (2008).
[CrossRef]

Kagan, C. R.

C. B. Murray, C. R. Kagan, and M. G. Bawendi, Annu. Rev. Mater. Sci. 30, 545 (2000).
[CrossRef]

Kamat, P. V.

A. Kongkanand, K. Tvrdy, K. Takechi, M. Kuno, and P. V. Kamat, J. Am. Chem. Soc. 130 (12), 4007 (2008).
[CrossRef]

Kongkanand, A.

A. Kongkanand, K. Tvrdy, K. Takechi, M. Kuno, and P. V. Kamat, J. Am. Chem. Soc. 130 (12), 4007 (2008).
[CrossRef]

Kornowski, A.

N. Gaponik, D. V. Talapin, A. L. Rogach, K. Hoppe, E. V. Shevchenko, A. Kornowski, A. Eychmüller, and H. Weller, J. Phys. Chem. B 106, 7177 (2002).
[CrossRef]

Kuno, M.

A. Kongkanand, K. Tvrdy, K. Takechi, M. Kuno, and P. V. Kamat, J. Am. Chem. Soc. 130 (12), 4007 (2008).
[CrossRef]

Lan, T.

Lawall, J.

A. Muller, W. Fang, J. Lawall, and G. S. Solomon, Phys. Rev. Lett. 103, 217402 (2009).
[CrossRef]

Lee, Y. L.

Y. L. Lee, B. M. Huang, and H. T. Chien, Chem. Mater. 20, 6903 (2008).
[CrossRef]

Y. J. Shen and Y. L. Lee, Nanotechnology 19, 045602 (2008).
[CrossRef]

Liu, S.

Lu, J. J.

S. Q. Xiao, H. Wang, C. Q. Yu, Y. X. Xia, J. J. Lu, Q. Y. Jin, and Z. H. Wang, New J. Phys. 10, 033018 (2008).
[CrossRef]

Mangalaraj, D.

S. Velumani, S. K. Narayandass, D. Mangalaraj, P. J. Sebastian, and X. Mathew, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 81, 323 (2004).
[CrossRef]

Mathew, X.

S. Velumani, S. K. Narayandass, D. Mangalaraj, P. J. Sebastian, and X. Mathew, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 81, 323 (2004).
[CrossRef]

Melet, R.

F. Dubin, M. Combescot, G. K. Brennen, and R. Melet, Phys. Rev. Lett. 101, 217403 (2008).
[CrossRef]

Mikkelsen, M. H.

M. H. Mikkelsen, J. Berezovsky, N. G. Stoltz, L. A. Coldren, and D. D. Awschalom, Nat. Phys. 3, 770 (2007).
[CrossRef]

Muller, A.

A. Muller, W. Fang, J. Lawall, and G. S. Solomon, Phys. Rev. Lett. 103, 217402 (2009).
[CrossRef]

Murray, C. B.

C. B. Murray, C. R. Kagan, and M. G. Bawendi, Annu. Rev. Mater. Sci. 30, 545 (2000).
[CrossRef]

Narayandass, S. K.

S. Velumani, S. K. Narayandass, D. Mangalaraj, P. J. Sebastian, and X. Mathew, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 81, 323 (2004).
[CrossRef]

Pelton, M.

C. Santori, M. Pelton, G. Solomon, Y. Dale, and Y. Yamamoto, Phys. Rev. Lett. 86, 1502 (2001).
[CrossRef]

Peng, X. G.

W. W. Yu, L. H. Qu, W. Z. Guo, and X. G. Peng, Chem. Mater. 15, 2854 (2003).
[CrossRef]

Qu, L. H.

W. W. Yu, L. H. Qu, W. Z. Guo, and X. G. Peng, Chem. Mater. 15, 2854 (2003).
[CrossRef]

Rogach, A. L.

N. Gaponik, D. V. Talapin, A. L. Rogach, K. Hoppe, E. V. Shevchenko, A. Kornowski, A. Eychmüller, and H. Weller, J. Phys. Chem. B 106, 7177 (2002).
[CrossRef]

Santori, C.

C. Santori, M. Pelton, G. Solomon, Y. Dale, and Y. Yamamoto, Phys. Rev. Lett. 86, 1502 (2001).
[CrossRef]

Sebastian, P. J.

S. Velumani, S. K. Narayandass, D. Mangalaraj, P. J. Sebastian, and X. Mathew, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 81, 323 (2004).
[CrossRef]

Shen, Y. J.

Y. J. Shen and Y. L. Lee, Nanotechnology 19, 045602 (2008).
[CrossRef]

Shevchenko, E. V.

N. Gaponik, D. V. Talapin, A. L. Rogach, K. Hoppe, E. V. Shevchenko, A. Kornowski, A. Eychmüller, and H. Weller, J. Phys. Chem. B 106, 7177 (2002).
[CrossRef]

Solomon, G.

C. Santori, M. Pelton, G. Solomon, Y. Dale, and Y. Yamamoto, Phys. Rev. Lett. 86, 1502 (2001).
[CrossRef]

Solomon, G. S.

A. Muller, W. Fang, J. Lawall, and G. S. Solomon, Phys. Rev. Lett. 103, 217402 (2009).
[CrossRef]

Z. G. Xie and G. S. Solomon, Appl. Phys. Lett. 87, 093106 (2005).
[CrossRef]

Stoltz, N. G.

M. H. Mikkelsen, J. Berezovsky, N. G. Stoltz, L. A. Coldren, and D. D. Awschalom, Nat. Phys. 3, 770 (2007).
[CrossRef]

Takechi, K.

A. Kongkanand, K. Tvrdy, K. Takechi, M. Kuno, and P. V. Kamat, J. Am. Chem. Soc. 130 (12), 4007 (2008).
[CrossRef]

Talapin, D. V.

N. Gaponik, D. V. Talapin, A. L. Rogach, K. Hoppe, E. V. Shevchenko, A. Kornowski, A. Eychmüller, and H. Weller, J. Phys. Chem. B 106, 7177 (2002).
[CrossRef]

Tvrdy, K.

A. Kongkanand, K. Tvrdy, K. Takechi, M. Kuno, and P. V. Kamat, J. Am. Chem. Soc. 130 (12), 4007 (2008).
[CrossRef]

Velumani, S.

S. Velumani, S. K. Narayandass, D. Mangalaraj, P. J. Sebastian, and X. Mathew, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 81, 323 (2004).
[CrossRef]

Wang, H.

T. Lan, S. Liu, and H. Wang, Opt. Lett. 36, 25 (2011).
[CrossRef]

C. Yu and H. Wang, Adv. Mater. 22, 966 (2010).
[CrossRef]

C. Yu and H. Wang, Appl. Phys. Lett. 97, 041105 (2010).
[CrossRef]

S. Q. Xiao, H. Wang, C. Q. Yu, Y. X. Xia, J. J. Lu, Q. Y. Jin, and Z. H. Wang, New J. Phys. 10, 033018 (2008).
[CrossRef]

Wang, Z. H.

S. Q. Xiao, H. Wang, C. Q. Yu, Y. X. Xia, J. J. Lu, Q. Y. Jin, and Z. H. Wang, New J. Phys. 10, 033018 (2008).
[CrossRef]

Weller, H.

N. Gaponik, D. V. Talapin, A. L. Rogach, K. Hoppe, E. V. Shevchenko, A. Kornowski, A. Eychmüller, and H. Weller, J. Phys. Chem. B 106, 7177 (2002).
[CrossRef]

Winger, M.

K. Hennessy, A. Badolato, M. Winger, D. Gerace, M. Atatüre, S. Gulde, S. Fält, E. L. Huand, and A. Imamoğlu, Nature 445, 896 (2007).
[CrossRef]

Xia, Y. X.

S. Q. Xiao, H. Wang, C. Q. Yu, Y. X. Xia, J. J. Lu, Q. Y. Jin, and Z. H. Wang, New J. Phys. 10, 033018 (2008).
[CrossRef]

Xiao, S. Q.

S. Q. Xiao, H. Wang, C. Q. Yu, Y. X. Xia, J. J. Lu, Q. Y. Jin, and Z. H. Wang, New J. Phys. 10, 033018 (2008).
[CrossRef]

Xie, Z. G.

Z. G. Xie and G. S. Solomon, Appl. Phys. Lett. 87, 093106 (2005).
[CrossRef]

Yamamoto, Y.

C. Santori, M. Pelton, G. Solomon, Y. Dale, and Y. Yamamoto, Phys. Rev. Lett. 86, 1502 (2001).
[CrossRef]

Yu, C.

C. Yu and H. Wang, Adv. Mater. 22, 966 (2010).
[CrossRef]

C. Yu and H. Wang, Appl. Phys. Lett. 97, 041105 (2010).
[CrossRef]

Yu, C. Q.

S. Q. Xiao, H. Wang, C. Q. Yu, Y. X. Xia, J. J. Lu, Q. Y. Jin, and Z. H. Wang, New J. Phys. 10, 033018 (2008).
[CrossRef]

Yu, W. W.

W. W. Yu, L. H. Qu, W. Z. Guo, and X. G. Peng, Chem. Mater. 15, 2854 (2003).
[CrossRef]

Adv. Mater. (1)

C. Yu and H. Wang, Adv. Mater. 22, 966 (2010).
[CrossRef]

Annu. Rev. Mater. Sci. (1)

C. B. Murray, C. R. Kagan, and M. G. Bawendi, Annu. Rev. Mater. Sci. 30, 545 (2000).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (2)

C. Yu and H. Wang, Appl. Phys. Lett. 97, 041105 (2010).
[CrossRef]

Z. G. Xie and G. S. Solomon, Appl. Phys. Lett. 87, 093106 (2005).
[CrossRef]

Chem. Mater. (2)

Y. L. Lee, B. M. Huang, and H. T. Chien, Chem. Mater. 20, 6903 (2008).
[CrossRef]

W. W. Yu, L. H. Qu, W. Z. Guo, and X. G. Peng, Chem. Mater. 15, 2854 (2003).
[CrossRef]

J. Am. Chem. Soc. (1)

A. Kongkanand, K. Tvrdy, K. Takechi, M. Kuno, and P. V. Kamat, J. Am. Chem. Soc. 130 (12), 4007 (2008).
[CrossRef]

J. Phys. Chem. B (1)

N. Gaponik, D. V. Talapin, A. L. Rogach, K. Hoppe, E. V. Shevchenko, A. Kornowski, A. Eychmüller, and H. Weller, J. Phys. Chem. B 106, 7177 (2002).
[CrossRef]

Nanotechnology (1)

Y. J. Shen and Y. L. Lee, Nanotechnology 19, 045602 (2008).
[CrossRef]

Nat. Phys. (1)

M. H. Mikkelsen, J. Berezovsky, N. G. Stoltz, L. A. Coldren, and D. D. Awschalom, Nat. Phys. 3, 770 (2007).
[CrossRef]

Nature (1)

K. Hennessy, A. Badolato, M. Winger, D. Gerace, M. Atatüre, S. Gulde, S. Fält, E. L. Huand, and A. Imamoğlu, Nature 445, 896 (2007).
[CrossRef]

New J. Phys. (1)

S. Q. Xiao, H. Wang, C. Q. Yu, Y. X. Xia, J. J. Lu, Q. Y. Jin, and Z. H. Wang, New J. Phys. 10, 033018 (2008).
[CrossRef]

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. Lett. (3)

F. Dubin, M. Combescot, G. K. Brennen, and R. Melet, Phys. Rev. Lett. 101, 217403 (2008).
[CrossRef]

C. Santori, M. Pelton, G. Solomon, Y. Dale, and Y. Yamamoto, Phys. Rev. Lett. 86, 1502 (2001).
[CrossRef]

A. Muller, W. Fang, J. Lawall, and G. S. Solomon, Phys. Rev. Lett. 103, 217402 (2009).
[CrossRef]

Sol. Energy Mater. Sol. Cells (1)

S. Velumani, S. K. Narayandass, D. Mangalaraj, P. J. Sebastian, and X. Mathew, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 81, 323 (2004).
[CrossRef]

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.


Figures (3)

Fig. 1.
Fig. 1.

(a) Measurement diagram of bipolar resistance effect. (b) The BRE with AB=1mm.

Fig. 2.
Fig. 2.

(a) Results of BRE (the sensitivity and change ratio in resistance) with AB=7mm, AB=5mm, AB=3mm, and AB=1mm. Lines are linear fit. (b) The BRE with different Zn thickness. The blue line is Gaussian curve fitting, and the red line is B-spline fitting.

Fig. 3.
Fig. 3.

(a) Schematic of electron flow in the optimal mode (2.7 nm QD, 1 nm Zn) in the structure. (b) The approximate energy levels in the Zn/CdSe QDs/Si structure.

Equations (2)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

dCdSe(QD)=(1.6122×109)λ4(2.6575×106)λ3+(1.6242×103)λ20.4277λ+41.57,
Δ=RmaxRminRmin×100%.

Metrics