研究目的
讨论金属有机气相外延(MOVPE)中生长条件及AlGaN底层壳层对点缺陷扩散的阻挡作用,以获得高质量n型GaN纳米线与GaInN/GaN多量子阱结构及其光学特性。
研究成果
研究发现,AlGaN底层壳层能有效作为点缺陷陷阱来改善多量子阱结构的光学性能。带有AlGaN底层壳层的MQS样品的阴极荧光强度比未带AlGaN的样品高出7倍。AlGaN可能起到点缺陷陷阱的作用,从而促使MQS实现高效发光。
研究不足
尽管MQS具有无扩展缺陷的高质量,但仍可能包含作为非辐射复合中心的点缺陷?;贛QS和纳米线的结构发光效率尚未达到现有平面LED的水平。
1:实验设计与方法选择:
采用选择性区域生长技术实现n型氮化镓纳米线与GaInN/GaN多量子阱的周期性排列。在连续流动式金属有机化学气相沉积(MOVPE)中,使用极低的V/III比(20)和较高的生长温度(1130°C)生长n-GaN纳米线。完成n-GaN生长后,将衬底温度降至740°C,依次生长10纳米未掺杂AlGaN下包层和五周期GaInN(3纳米)/GaN(6纳米)多量子阱结构。
2:样品选择与数据来源:
通过溅射技术在n-GaN模板/蓝宝石衬底上沉积30纳米厚SiO2掩模,其开孔直径为250纳米,间距为1000纳米。
3:实验设备与材料清单:
用于阴极荧光(CL)测量系统的扫描电子显微镜设备(SU70,日本日立公司)。
4:实验流程与操作步骤:
通过扫描电镜搭载的CL测量系统表征原位生长GaInN/GaN多量子阱样品的光学特性。设置探针电流为35微安,加速电压7千伏。针对有无未掺杂AlGaN下包层的样品,分别测量m面生长多量子阱沿高度方向的三个位置。
5:数据分析方法:
通过分析CL峰值波长与强度评估光学特性及AlGaN下包层的影响。
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