Abstract

The potential of Ge nanoparticles (NPs) embedded in Al2O3 with tunable effective optical bandgap values in the range of 1.0–3.3 eV to induce enhanced Er3+ light emission is investigated. We demonstrate nonresonant indirect excitation of the Er3+ ions mediated by the Ge NPs at room temperature. Efficient Er3+ light emission enhancement is obtained for Ge NPs with large effective optical bandgaps in the range of 1.85 to 2.8 eV. The coupled Ge NP–Er emission shows a negligible thermal quenching from 10 K to room temperature that is related to Er3+ de-excitation through thermally activated defect states.

© 2014 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. F. Priolo, T. Gregorkiewicz, M. Galli, and T. F. Krauss, Nat. Nanotechnol. 9, 19 (2014).
    [CrossRef]
  2. M. Fujii, M. Yoshida, S. Hayashi, and K. Yamamoto, J. Appl. Phys. 84, 4525 (1998).
    [CrossRef]
  3. J. Toudert, S. Nunez-Sanchez, M. J. de Castro, and R. Serna, Appl. Phys. Lett. 92, 121111 (2008).
    [CrossRef]
  4. J. H. Shin, W. H. Lee, and H. S. Han, Appl. Phys. Lett. 74, 1573 (1999).
    [CrossRef]
  5. D. Olaosebikan, S. Yerci, A. Gondarenko, K. Preston, R. Li, L. Dal Negro, and M. Lipson, Opt. Lett. 36, 4 (2011).
    [CrossRef]
  6. S. Nunez-Sanchez, P. M. Roque, R. Serna, and A. K. Petford-Long, Appl. Phys. Lett. 98, 151109 (2011).
    [CrossRef]
  7. E. O. Serqueira and N. O. Dantas, Opt. Lett. 39, 131 (2014).
    [CrossRef]
  8. N. O. Dantas, E. O. Serqueira, A. P. Carmo, M. J. V. Bell, V. Anjos, and G. E. Marques, Opt. Lett. 35, 1329 (2010).
    [CrossRef]
  9. Y. M. Niquet, G. Allan, C. Delerue, and M. Lannoo, Appl. Phys. Lett. 77, 1182 (2000).
    [CrossRef]
  10. R. Pillarisetty, Nature 479, 324 (2011).
    [CrossRef]
  11. C. L. Heng, T. G. Finstad, P. Storas, Y. J. Li, A. E. Gunnaes, and O. Nilsen, Appl. Phys. Lett. 85, 4475 (2004).
    [CrossRef]
  12. J. Guzman, S. J. Shin, C. Y. Liao, C. W. Yuan, P. R. Stone, O. D. Dubon, K. M. Yu, J. W. Beeman, M. Watanabe, J. W. Ager, D. C. Chrzan, and E. E. Haller, Appl. Phys. Lett. 95, 201904 (2009).
    [CrossRef]
  13. L. Rebohle, A. Kanjilal, W. Skorupa, and M. Helm, Opt. Mater. 33, 1075 (2011).
    [CrossRef]
  14. S. Das, R. Aluguri, S. Manna, R. Singha, A. Dhar, L. Pavesi, and S. Ray, Nanoscale Res. Lett. 7, 143 (2012).
    [CrossRef]
  15. J. Martín-Sánchez, J. Toudert, R. Serna, A. de Andrés, and J. García-López, Thin Solid Films 541, 92 (2013).
    [CrossRef]
  16. A. Kanjilal, L. Rebohle, M. Voelskow, W. Skorupa, and M. Helm, Appl. Phys. Lett. 94, 051903 (2009).
    [CrossRef]
  17. A. Yurtsever, M. Weyland, and D. A. Muller, Appl. Phys. Lett. 89, 151920 (2006).
    [CrossRef]
  18. C. Uhrenfeldt, J. Chevallier, A. N. Larsen, and B. B. Nielsen, J. Appl. Phys. 109, 094314 (2011).
    [CrossRef]
  19. E. G. Barbagiovanni, D. J. Lockwood, P. J. Simpson, and L. V. Goncharova, J. Appl. Phys. 111, 034307 (2012).
    [CrossRef]
  20. E. S. M. Goh, T. P. Chen, S. F. Huang, Y. C. Liu, and C. Q. Sun, J. Appl. Phys. 109, 064307 (2011).
    [CrossRef]
  21. D. L. Dexter, J. Chem. Phys. 21, 836 (1953).
    [CrossRef]
  22. R. Serna and C. N. Afonso, Appl. Phys. Lett. 69, 1541 (1996).
    [CrossRef]
  23. M. Ardyanian, H. Rinnert, and M. Vergnat, J. Appl. Phys. 102, 106103 (2007).
    [CrossRef]
  24. J. Palm, F. Gan, B. Zheng, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 54, 17603 (1996).
    [CrossRef]
  25. R. Li, S. Yerci, and L. Dal Negro, Appl. Phys. Lett. 95, 041111 (2009).
    [CrossRef]

2014 (2)

F. Priolo, T. Gregorkiewicz, M. Galli, and T. F. Krauss, Nat. Nanotechnol. 9, 19 (2014).
[CrossRef]

E. O. Serqueira and N. O. Dantas, Opt. Lett. 39, 131 (2014).
[CrossRef]

2013 (1)

J. Martín-Sánchez, J. Toudert, R. Serna, A. de Andrés, and J. García-López, Thin Solid Films 541, 92 (2013).
[CrossRef]

2012 (2)

S. Das, R. Aluguri, S. Manna, R. Singha, A. Dhar, L. Pavesi, and S. Ray, Nanoscale Res. Lett. 7, 143 (2012).
[CrossRef]

E. G. Barbagiovanni, D. J. Lockwood, P. J. Simpson, and L. V. Goncharova, J. Appl. Phys. 111, 034307 (2012).
[CrossRef]

2011 (6)

E. S. M. Goh, T. P. Chen, S. F. Huang, Y. C. Liu, and C. Q. Sun, J. Appl. Phys. 109, 064307 (2011).
[CrossRef]

C. Uhrenfeldt, J. Chevallier, A. N. Larsen, and B. B. Nielsen, J. Appl. Phys. 109, 094314 (2011).
[CrossRef]

L. Rebohle, A. Kanjilal, W. Skorupa, and M. Helm, Opt. Mater. 33, 1075 (2011).
[CrossRef]

R. Pillarisetty, Nature 479, 324 (2011).
[CrossRef]

D. Olaosebikan, S. Yerci, A. Gondarenko, K. Preston, R. Li, L. Dal Negro, and M. Lipson, Opt. Lett. 36, 4 (2011).
[CrossRef]

S. Nunez-Sanchez, P. M. Roque, R. Serna, and A. K. Petford-Long, Appl. Phys. Lett. 98, 151109 (2011).
[CrossRef]

2010 (1)

2009 (3)

R. Li, S. Yerci, and L. Dal Negro, Appl. Phys. Lett. 95, 041111 (2009).
[CrossRef]

J. Guzman, S. J. Shin, C. Y. Liao, C. W. Yuan, P. R. Stone, O. D. Dubon, K. M. Yu, J. W. Beeman, M. Watanabe, J. W. Ager, D. C. Chrzan, and E. E. Haller, Appl. Phys. Lett. 95, 201904 (2009).
[CrossRef]

A. Kanjilal, L. Rebohle, M. Voelskow, W. Skorupa, and M. Helm, Appl. Phys. Lett. 94, 051903 (2009).
[CrossRef]

2008 (1)

J. Toudert, S. Nunez-Sanchez, M. J. de Castro, and R. Serna, Appl. Phys. Lett. 92, 121111 (2008).
[CrossRef]

2007 (1)

M. Ardyanian, H. Rinnert, and M. Vergnat, J. Appl. Phys. 102, 106103 (2007).
[CrossRef]

2006 (1)

A. Yurtsever, M. Weyland, and D. A. Muller, Appl. Phys. Lett. 89, 151920 (2006).
[CrossRef]

2004 (1)

C. L. Heng, T. G. Finstad, P. Storas, Y. J. Li, A. E. Gunnaes, and O. Nilsen, Appl. Phys. Lett. 85, 4475 (2004).
[CrossRef]

2000 (1)

Y. M. Niquet, G. Allan, C. Delerue, and M. Lannoo, Appl. Phys. Lett. 77, 1182 (2000).
[CrossRef]

1999 (1)

J. H. Shin, W. H. Lee, and H. S. Han, Appl. Phys. Lett. 74, 1573 (1999).
[CrossRef]

1998 (1)

M. Fujii, M. Yoshida, S. Hayashi, and K. Yamamoto, J. Appl. Phys. 84, 4525 (1998).
[CrossRef]

1996 (2)

J. Palm, F. Gan, B. Zheng, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 54, 17603 (1996).
[CrossRef]

R. Serna and C. N. Afonso, Appl. Phys. Lett. 69, 1541 (1996).
[CrossRef]

1953 (1)

D. L. Dexter, J. Chem. Phys. 21, 836 (1953).
[CrossRef]

Afonso, C. N.

R. Serna and C. N. Afonso, Appl. Phys. Lett. 69, 1541 (1996).
[CrossRef]

Ager, J. W.

J. Guzman, S. J. Shin, C. Y. Liao, C. W. Yuan, P. R. Stone, O. D. Dubon, K. M. Yu, J. W. Beeman, M. Watanabe, J. W. Ager, D. C. Chrzan, and E. E. Haller, Appl. Phys. Lett. 95, 201904 (2009).
[CrossRef]

Allan, G.

Y. M. Niquet, G. Allan, C. Delerue, and M. Lannoo, Appl. Phys. Lett. 77, 1182 (2000).
[CrossRef]

Aluguri, R.

S. Das, R. Aluguri, S. Manna, R. Singha, A. Dhar, L. Pavesi, and S. Ray, Nanoscale Res. Lett. 7, 143 (2012).
[CrossRef]

Anjos, V.

Ardyanian, M.

M. Ardyanian, H. Rinnert, and M. Vergnat, J. Appl. Phys. 102, 106103 (2007).
[CrossRef]

Barbagiovanni, E. G.

E. G. Barbagiovanni, D. J. Lockwood, P. J. Simpson, and L. V. Goncharova, J. Appl. Phys. 111, 034307 (2012).
[CrossRef]

Beeman, J. W.

J. Guzman, S. J. Shin, C. Y. Liao, C. W. Yuan, P. R. Stone, O. D. Dubon, K. M. Yu, J. W. Beeman, M. Watanabe, J. W. Ager, D. C. Chrzan, and E. E. Haller, Appl. Phys. Lett. 95, 201904 (2009).
[CrossRef]

Bell, M. J. V.

Carmo, A. P.

Chen, T. P.

E. S. M. Goh, T. P. Chen, S. F. Huang, Y. C. Liu, and C. Q. Sun, J. Appl. Phys. 109, 064307 (2011).
[CrossRef]

Chevallier, J.

C. Uhrenfeldt, J. Chevallier, A. N. Larsen, and B. B. Nielsen, J. Appl. Phys. 109, 094314 (2011).
[CrossRef]

Chrzan, D. C.

J. Guzman, S. J. Shin, C. Y. Liao, C. W. Yuan, P. R. Stone, O. D. Dubon, K. M. Yu, J. W. Beeman, M. Watanabe, J. W. Ager, D. C. Chrzan, and E. E. Haller, Appl. Phys. Lett. 95, 201904 (2009).
[CrossRef]

Dal Negro, L.

Dantas, N. O.

Das, S.

S. Das, R. Aluguri, S. Manna, R. Singha, A. Dhar, L. Pavesi, and S. Ray, Nanoscale Res. Lett. 7, 143 (2012).
[CrossRef]

de Andrés, A.

J. Martín-Sánchez, J. Toudert, R. Serna, A. de Andrés, and J. García-López, Thin Solid Films 541, 92 (2013).
[CrossRef]

de Castro, M. J.

J. Toudert, S. Nunez-Sanchez, M. J. de Castro, and R. Serna, Appl. Phys. Lett. 92, 121111 (2008).
[CrossRef]

Delerue, C.

Y. M. Niquet, G. Allan, C. Delerue, and M. Lannoo, Appl. Phys. Lett. 77, 1182 (2000).
[CrossRef]

Dexter, D. L.

D. L. Dexter, J. Chem. Phys. 21, 836 (1953).
[CrossRef]

Dhar, A.

S. Das, R. Aluguri, S. Manna, R. Singha, A. Dhar, L. Pavesi, and S. Ray, Nanoscale Res. Lett. 7, 143 (2012).
[CrossRef]

Dubon, O. D.

J. Guzman, S. J. Shin, C. Y. Liao, C. W. Yuan, P. R. Stone, O. D. Dubon, K. M. Yu, J. W. Beeman, M. Watanabe, J. W. Ager, D. C. Chrzan, and E. E. Haller, Appl. Phys. Lett. 95, 201904 (2009).
[CrossRef]

Finstad, T. G.

C. L. Heng, T. G. Finstad, P. Storas, Y. J. Li, A. E. Gunnaes, and O. Nilsen, Appl. Phys. Lett. 85, 4475 (2004).
[CrossRef]

Fujii, M.

M. Fujii, M. Yoshida, S. Hayashi, and K. Yamamoto, J. Appl. Phys. 84, 4525 (1998).
[CrossRef]

Galli, M.

F. Priolo, T. Gregorkiewicz, M. Galli, and T. F. Krauss, Nat. Nanotechnol. 9, 19 (2014).
[CrossRef]

Gan, F.

J. Palm, F. Gan, B. Zheng, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 54, 17603 (1996).
[CrossRef]

García-López, J.

J. Martín-Sánchez, J. Toudert, R. Serna, A. de Andrés, and J. García-López, Thin Solid Films 541, 92 (2013).
[CrossRef]

Goh, E. S. M.

E. S. M. Goh, T. P. Chen, S. F. Huang, Y. C. Liu, and C. Q. Sun, J. Appl. Phys. 109, 064307 (2011).
[CrossRef]

Goncharova, L. V.

E. G. Barbagiovanni, D. J. Lockwood, P. J. Simpson, and L. V. Goncharova, J. Appl. Phys. 111, 034307 (2012).
[CrossRef]

Gondarenko, A.

Gregorkiewicz, T.

F. Priolo, T. Gregorkiewicz, M. Galli, and T. F. Krauss, Nat. Nanotechnol. 9, 19 (2014).
[CrossRef]

Gunnaes, A. E.

C. L. Heng, T. G. Finstad, P. Storas, Y. J. Li, A. E. Gunnaes, and O. Nilsen, Appl. Phys. Lett. 85, 4475 (2004).
[CrossRef]

Guzman, J.

J. Guzman, S. J. Shin, C. Y. Liao, C. W. Yuan, P. R. Stone, O. D. Dubon, K. M. Yu, J. W. Beeman, M. Watanabe, J. W. Ager, D. C. Chrzan, and E. E. Haller, Appl. Phys. Lett. 95, 201904 (2009).
[CrossRef]

Haller, E. E.

J. Guzman, S. J. Shin, C. Y. Liao, C. W. Yuan, P. R. Stone, O. D. Dubon, K. M. Yu, J. W. Beeman, M. Watanabe, J. W. Ager, D. C. Chrzan, and E. E. Haller, Appl. Phys. Lett. 95, 201904 (2009).
[CrossRef]

Han, H. S.

J. H. Shin, W. H. Lee, and H. S. Han, Appl. Phys. Lett. 74, 1573 (1999).
[CrossRef]

Hayashi, S.

M. Fujii, M. Yoshida, S. Hayashi, and K. Yamamoto, J. Appl. Phys. 84, 4525 (1998).
[CrossRef]

Helm, M.

L. Rebohle, A. Kanjilal, W. Skorupa, and M. Helm, Opt. Mater. 33, 1075 (2011).
[CrossRef]

A. Kanjilal, L. Rebohle, M. Voelskow, W. Skorupa, and M. Helm, Appl. Phys. Lett. 94, 051903 (2009).
[CrossRef]

Heng, C. L.

C. L. Heng, T. G. Finstad, P. Storas, Y. J. Li, A. E. Gunnaes, and O. Nilsen, Appl. Phys. Lett. 85, 4475 (2004).
[CrossRef]

Huang, S. F.

E. S. M. Goh, T. P. Chen, S. F. Huang, Y. C. Liu, and C. Q. Sun, J. Appl. Phys. 109, 064307 (2011).
[CrossRef]

Kanjilal, A.

L. Rebohle, A. Kanjilal, W. Skorupa, and M. Helm, Opt. Mater. 33, 1075 (2011).
[CrossRef]

A. Kanjilal, L. Rebohle, M. Voelskow, W. Skorupa, and M. Helm, Appl. Phys. Lett. 94, 051903 (2009).
[CrossRef]

Kimerling, L. C.

J. Palm, F. Gan, B. Zheng, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 54, 17603 (1996).
[CrossRef]

Krauss, T. F.

F. Priolo, T. Gregorkiewicz, M. Galli, and T. F. Krauss, Nat. Nanotechnol. 9, 19 (2014).
[CrossRef]

Lannoo, M.

Y. M. Niquet, G. Allan, C. Delerue, and M. Lannoo, Appl. Phys. Lett. 77, 1182 (2000).
[CrossRef]

Larsen, A. N.

C. Uhrenfeldt, J. Chevallier, A. N. Larsen, and B. B. Nielsen, J. Appl. Phys. 109, 094314 (2011).
[CrossRef]

Lee, W. H.

J. H. Shin, W. H. Lee, and H. S. Han, Appl. Phys. Lett. 74, 1573 (1999).
[CrossRef]

Li, R.

Li, Y. J.

C. L. Heng, T. G. Finstad, P. Storas, Y. J. Li, A. E. Gunnaes, and O. Nilsen, Appl. Phys. Lett. 85, 4475 (2004).
[CrossRef]

Liao, C. Y.

J. Guzman, S. J. Shin, C. Y. Liao, C. W. Yuan, P. R. Stone, O. D. Dubon, K. M. Yu, J. W. Beeman, M. Watanabe, J. W. Ager, D. C. Chrzan, and E. E. Haller, Appl. Phys. Lett. 95, 201904 (2009).
[CrossRef]

Lipson, M.

Liu, Y. C.

E. S. M. Goh, T. P. Chen, S. F. Huang, Y. C. Liu, and C. Q. Sun, J. Appl. Phys. 109, 064307 (2011).
[CrossRef]

Lockwood, D. J.

E. G. Barbagiovanni, D. J. Lockwood, P. J. Simpson, and L. V. Goncharova, J. Appl. Phys. 111, 034307 (2012).
[CrossRef]

Manna, S.

S. Das, R. Aluguri, S. Manna, R. Singha, A. Dhar, L. Pavesi, and S. Ray, Nanoscale Res. Lett. 7, 143 (2012).
[CrossRef]

Marques, G. E.

Martín-Sánchez, J.

J. Martín-Sánchez, J. Toudert, R. Serna, A. de Andrés, and J. García-López, Thin Solid Films 541, 92 (2013).
[CrossRef]

Michel, J.

J. Palm, F. Gan, B. Zheng, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 54, 17603 (1996).
[CrossRef]

Muller, D. A.

A. Yurtsever, M. Weyland, and D. A. Muller, Appl. Phys. Lett. 89, 151920 (2006).
[CrossRef]

Nielsen, B. B.

C. Uhrenfeldt, J. Chevallier, A. N. Larsen, and B. B. Nielsen, J. Appl. Phys. 109, 094314 (2011).
[CrossRef]

Nilsen, O.

C. L. Heng, T. G. Finstad, P. Storas, Y. J. Li, A. E. Gunnaes, and O. Nilsen, Appl. Phys. Lett. 85, 4475 (2004).
[CrossRef]

Niquet, Y. M.

Y. M. Niquet, G. Allan, C. Delerue, and M. Lannoo, Appl. Phys. Lett. 77, 1182 (2000).
[CrossRef]

Nunez-Sanchez, S.

S. Nunez-Sanchez, P. M. Roque, R. Serna, and A. K. Petford-Long, Appl. Phys. Lett. 98, 151109 (2011).
[CrossRef]

J. Toudert, S. Nunez-Sanchez, M. J. de Castro, and R. Serna, Appl. Phys. Lett. 92, 121111 (2008).
[CrossRef]

Olaosebikan, D.

Palm, J.

J. Palm, F. Gan, B. Zheng, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 54, 17603 (1996).
[CrossRef]

Pavesi, L.

S. Das, R. Aluguri, S. Manna, R. Singha, A. Dhar, L. Pavesi, and S. Ray, Nanoscale Res. Lett. 7, 143 (2012).
[CrossRef]

Petford-Long, A. K.

S. Nunez-Sanchez, P. M. Roque, R. Serna, and A. K. Petford-Long, Appl. Phys. Lett. 98, 151109 (2011).
[CrossRef]

Pillarisetty, R.

R. Pillarisetty, Nature 479, 324 (2011).
[CrossRef]

Preston, K.

Priolo, F.

F. Priolo, T. Gregorkiewicz, M. Galli, and T. F. Krauss, Nat. Nanotechnol. 9, 19 (2014).
[CrossRef]

Ray, S.

S. Das, R. Aluguri, S. Manna, R. Singha, A. Dhar, L. Pavesi, and S. Ray, Nanoscale Res. Lett. 7, 143 (2012).
[CrossRef]

Rebohle, L.

L. Rebohle, A. Kanjilal, W. Skorupa, and M. Helm, Opt. Mater. 33, 1075 (2011).
[CrossRef]

A. Kanjilal, L. Rebohle, M. Voelskow, W. Skorupa, and M. Helm, Appl. Phys. Lett. 94, 051903 (2009).
[CrossRef]

Rinnert, H.

M. Ardyanian, H. Rinnert, and M. Vergnat, J. Appl. Phys. 102, 106103 (2007).
[CrossRef]

Roque, P. M.

S. Nunez-Sanchez, P. M. Roque, R. Serna, and A. K. Petford-Long, Appl. Phys. Lett. 98, 151109 (2011).
[CrossRef]

Serna, R.

J. Martín-Sánchez, J. Toudert, R. Serna, A. de Andrés, and J. García-López, Thin Solid Films 541, 92 (2013).
[CrossRef]

S. Nunez-Sanchez, P. M. Roque, R. Serna, and A. K. Petford-Long, Appl. Phys. Lett. 98, 151109 (2011).
[CrossRef]

J. Toudert, S. Nunez-Sanchez, M. J. de Castro, and R. Serna, Appl. Phys. Lett. 92, 121111 (2008).
[CrossRef]

R. Serna and C. N. Afonso, Appl. Phys. Lett. 69, 1541 (1996).
[CrossRef]

Serqueira, E. O.

Shin, J. H.

J. H. Shin, W. H. Lee, and H. S. Han, Appl. Phys. Lett. 74, 1573 (1999).
[CrossRef]

Shin, S. J.

J. Guzman, S. J. Shin, C. Y. Liao, C. W. Yuan, P. R. Stone, O. D. Dubon, K. M. Yu, J. W. Beeman, M. Watanabe, J. W. Ager, D. C. Chrzan, and E. E. Haller, Appl. Phys. Lett. 95, 201904 (2009).
[CrossRef]

Simpson, P. J.

E. G. Barbagiovanni, D. J. Lockwood, P. J. Simpson, and L. V. Goncharova, J. Appl. Phys. 111, 034307 (2012).
[CrossRef]

Singha, R.

S. Das, R. Aluguri, S. Manna, R. Singha, A. Dhar, L. Pavesi, and S. Ray, Nanoscale Res. Lett. 7, 143 (2012).
[CrossRef]

Skorupa, W.

L. Rebohle, A. Kanjilal, W. Skorupa, and M. Helm, Opt. Mater. 33, 1075 (2011).
[CrossRef]

A. Kanjilal, L. Rebohle, M. Voelskow, W. Skorupa, and M. Helm, Appl. Phys. Lett. 94, 051903 (2009).
[CrossRef]

Stone, P. R.

J. Guzman, S. J. Shin, C. Y. Liao, C. W. Yuan, P. R. Stone, O. D. Dubon, K. M. Yu, J. W. Beeman, M. Watanabe, J. W. Ager, D. C. Chrzan, and E. E. Haller, Appl. Phys. Lett. 95, 201904 (2009).
[CrossRef]

Storas, P.

C. L. Heng, T. G. Finstad, P. Storas, Y. J. Li, A. E. Gunnaes, and O. Nilsen, Appl. Phys. Lett. 85, 4475 (2004).
[CrossRef]

Sun, C. Q.

E. S. M. Goh, T. P. Chen, S. F. Huang, Y. C. Liu, and C. Q. Sun, J. Appl. Phys. 109, 064307 (2011).
[CrossRef]

Toudert, J.

J. Martín-Sánchez, J. Toudert, R. Serna, A. de Andrés, and J. García-López, Thin Solid Films 541, 92 (2013).
[CrossRef]

J. Toudert, S. Nunez-Sanchez, M. J. de Castro, and R. Serna, Appl. Phys. Lett. 92, 121111 (2008).
[CrossRef]

Uhrenfeldt, C.

C. Uhrenfeldt, J. Chevallier, A. N. Larsen, and B. B. Nielsen, J. Appl. Phys. 109, 094314 (2011).
[CrossRef]

Vergnat, M.

M. Ardyanian, H. Rinnert, and M. Vergnat, J. Appl. Phys. 102, 106103 (2007).
[CrossRef]

Voelskow, M.

A. Kanjilal, L. Rebohle, M. Voelskow, W. Skorupa, and M. Helm, Appl. Phys. Lett. 94, 051903 (2009).
[CrossRef]

Watanabe, M.

J. Guzman, S. J. Shin, C. Y. Liao, C. W. Yuan, P. R. Stone, O. D. Dubon, K. M. Yu, J. W. Beeman, M. Watanabe, J. W. Ager, D. C. Chrzan, and E. E. Haller, Appl. Phys. Lett. 95, 201904 (2009).
[CrossRef]

Weyland, M.

A. Yurtsever, M. Weyland, and D. A. Muller, Appl. Phys. Lett. 89, 151920 (2006).
[CrossRef]

Yamamoto, K.

M. Fujii, M. Yoshida, S. Hayashi, and K. Yamamoto, J. Appl. Phys. 84, 4525 (1998).
[CrossRef]

Yerci, S.

Yoshida, M.

M. Fujii, M. Yoshida, S. Hayashi, and K. Yamamoto, J. Appl. Phys. 84, 4525 (1998).
[CrossRef]

Yu, K. M.

J. Guzman, S. J. Shin, C. Y. Liao, C. W. Yuan, P. R. Stone, O. D. Dubon, K. M. Yu, J. W. Beeman, M. Watanabe, J. W. Ager, D. C. Chrzan, and E. E. Haller, Appl. Phys. Lett. 95, 201904 (2009).
[CrossRef]

Yuan, C. W.

J. Guzman, S. J. Shin, C. Y. Liao, C. W. Yuan, P. R. Stone, O. D. Dubon, K. M. Yu, J. W. Beeman, M. Watanabe, J. W. Ager, D. C. Chrzan, and E. E. Haller, Appl. Phys. Lett. 95, 201904 (2009).
[CrossRef]

Yurtsever, A.

A. Yurtsever, M. Weyland, and D. A. Muller, Appl. Phys. Lett. 89, 151920 (2006).
[CrossRef]

Zheng, B.

J. Palm, F. Gan, B. Zheng, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 54, 17603 (1996).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (10)

Y. M. Niquet, G. Allan, C. Delerue, and M. Lannoo, Appl. Phys. Lett. 77, 1182 (2000).
[CrossRef]

C. L. Heng, T. G. Finstad, P. Storas, Y. J. Li, A. E. Gunnaes, and O. Nilsen, Appl. Phys. Lett. 85, 4475 (2004).
[CrossRef]

J. Guzman, S. J. Shin, C. Y. Liao, C. W. Yuan, P. R. Stone, O. D. Dubon, K. M. Yu, J. W. Beeman, M. Watanabe, J. W. Ager, D. C. Chrzan, and E. E. Haller, Appl. Phys. Lett. 95, 201904 (2009).
[CrossRef]

A. Kanjilal, L. Rebohle, M. Voelskow, W. Skorupa, and M. Helm, Appl. Phys. Lett. 94, 051903 (2009).
[CrossRef]

A. Yurtsever, M. Weyland, and D. A. Muller, Appl. Phys. Lett. 89, 151920 (2006).
[CrossRef]

R. Serna and C. N. Afonso, Appl. Phys. Lett. 69, 1541 (1996).
[CrossRef]

J. Toudert, S. Nunez-Sanchez, M. J. de Castro, and R. Serna, Appl. Phys. Lett. 92, 121111 (2008).
[CrossRef]

J. H. Shin, W. H. Lee, and H. S. Han, Appl. Phys. Lett. 74, 1573 (1999).
[CrossRef]

S. Nunez-Sanchez, P. M. Roque, R. Serna, and A. K. Petford-Long, Appl. Phys. Lett. 98, 151109 (2011).
[CrossRef]

R. Li, S. Yerci, and L. Dal Negro, Appl. Phys. Lett. 95, 041111 (2009).
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (5)

M. Fujii, M. Yoshida, S. Hayashi, and K. Yamamoto, J. Appl. Phys. 84, 4525 (1998).
[CrossRef]

M. Ardyanian, H. Rinnert, and M. Vergnat, J. Appl. Phys. 102, 106103 (2007).
[CrossRef]

C. Uhrenfeldt, J. Chevallier, A. N. Larsen, and B. B. Nielsen, J. Appl. Phys. 109, 094314 (2011).
[CrossRef]

E. G. Barbagiovanni, D. J. Lockwood, P. J. Simpson, and L. V. Goncharova, J. Appl. Phys. 111, 034307 (2012).
[CrossRef]

E. S. M. Goh, T. P. Chen, S. F. Huang, Y. C. Liu, and C. Q. Sun, J. Appl. Phys. 109, 064307 (2011).
[CrossRef]

J. Chem. Phys. (1)

D. L. Dexter, J. Chem. Phys. 21, 836 (1953).
[CrossRef]

Nanoscale Res. Lett. (1)

S. Das, R. Aluguri, S. Manna, R. Singha, A. Dhar, L. Pavesi, and S. Ray, Nanoscale Res. Lett. 7, 143 (2012).
[CrossRef]

Nat. Nanotechnol. (1)

F. Priolo, T. Gregorkiewicz, M. Galli, and T. F. Krauss, Nat. Nanotechnol. 9, 19 (2014).
[CrossRef]

Nature (1)

R. Pillarisetty, Nature 479, 324 (2011).
[CrossRef]

Opt. Lett. (3)

Opt. Mater. (1)

L. Rebohle, A. Kanjilal, W. Skorupa, and M. Helm, Opt. Mater. 33, 1075 (2011).
[CrossRef]

Phys. Rev. B (1)

J. Palm, F. Gan, B. Zheng, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 54, 17603 (1996).
[CrossRef]

Thin Solid Films (1)

J. Martín-Sánchez, J. Toudert, R. Serna, A. de Andrés, and J. García-López, Thin Solid Films 541, 92 (2013).
[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 (4)

Fig. 1.
Fig. 1.

(a) Optical transmission spectra of selected Er:GeNPs:Al2O films with different Ge areal densities per layer [Ge]. The solid black line corresponds to the reference Er:Al2O3 film. (b) Effective optical bandgap as a function of the Ge areal density per layer. The inset in (a) shows a detail of a Z-contrast dark-field cross-sectional image of a multilayer film; only the last layers close to the Si substrate are imaged.

Fig. 2.
Fig. 2.

1.53μm-Er3+ room-temperature PLE spectra for Er:GeNPs:Al2O3 films deposited on Si with Egeff of 1, 1.85, and 2.8 eV, and for the Er:Al2O3 reference film. The excitation was performed with an Ar+ ion laser using a nominal laser power of 150 mW. The corresponding room-temperature PL curves for the Er:GeNPs:Al2O3 films are shown in the inset for a nonresonant excitation wavelength at λexc=454.5nm.

Fig. 3.
Fig. 3.

1.53μm-Er3+ PL intensity (full symbols) and decay time (open symbols) values for the Er:GeNPs:Al2O3 films as a function of Egeff (λexc=454.5nm).

Fig. 4.
Fig. 4.

Arrhenius plot of 1.53μm-Er3+ PL intensity for the Er:GeNPs:Al2O film with Egeff=2.8eV. The fit to the experimental data using a double exponential function is depicted with a solid line. The inset shows a detail of PL intensity evolution in the high-temperature regime.

Equations (1)

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

IPL(T)=I01+c1exp(E1KBT)+c2exp(E2KBT),

Metrics