研究目的
研究单原子离子与分子离子辐照对氮化镓时间分辨光致发光衰减的影响，重点探讨碰撞级联密度如何影响损伤累积与发光猝灭。
研究成果
重单原子与分子离子辐照会因碰撞级联密度增加而加剧氮化镓中的损伤形成及光致发光猝灭。在浅层注入情形下，载流子扩散对缩短光致发光衰减时间起关键作用。该研究结果为光电子应用的缺陷工程提供了见解。
研究不足
该研究仅限于特定离子类型和能量（千电子伏范围），其发现可能不适用于其他材料或辐照条件。理论模型假设了某些边界条件，可能无法涵盖所有复杂因素。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用千电子伏特单原子离子（F、P、Ag）和分子离子（PF4）辐照GaN外延层，以探究损伤形成与光致发光衰减过程。运用载流子扩散与表面复合理论模型分析实验结果。
2：样品选择与数据来源：
使用通过金属有机气相外延法在蓝宝石衬底上生长的2微米厚(0001)晶向掺硅GaN外延膜。样品采用500千电子伏特HVEE离子注入机进行辐照。
3：实验设备与材料清单：
设备包括500千电子伏特HVEE离子注入机、配备0.7兆电子伏特He++离子的RBS/C测试系统、'Panorama-02'型荧光光谱仪、双级联压缩Nd-YAG激光器、滨松C-979条纹相机及UFS-2与ZhS-17滤光片。材料包含GaN样品及多种注入离子。
4：7兆电子伏特He++离子的RBS/C测试系统、'Panorama-02'型荧光光谱仪、双级联压缩Nd-YAG激光器、滨松C-979条纹相机及UFS-2与ZhS-17滤光片。材料包含GaN样品及多种注入离子。 实验流程与操作规范：
4. 实验流程与操作规范：辐照在室温下进行，以偏离法线7°角入射以减少沟道效应。通过RBS/C测量损伤，汞灯激发获取光致发光谱，采用激光与条纹相机测量时间分辨光致发光。数据分析包含TRIM模拟计算位移损伤量及衰减曲线拟合。
5：数据分析方法：
运用TRIM程序计算空位数，RBS/C算法处理损伤剖面，指数拟合测定光致发光衰减时间?；诶┥⒎匠探⒗砺勰Ｐ徒蟹治觥?/p>
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streak camera
C-979
Hamamatsu
Used to measure the PL signal with temporal resolution for decay analysis.
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HVEE implanter
500 keV
HVEE
Used for ion implantation of GaN samples with monatomic and molecular ions.
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spectro-fluorimeter
Panorama-02
Used to measure PL spectra in the range of 350–600 nm with mercury lamp excitation.
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Nd-YAG laser
double cascade compressed
Provided 2 ps optical pulses for time-resolved PL measurements.
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light filter
UFS-2
Placed in the pumping channel to suppress pumping light effects.
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light filter
ZhS-17
Utilized in the signal registration channel to suppress pumping light effects.
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TRIM code
SRIM-2006.02
Software used for calculating displacement per atom (DPA) values and damage simulations.
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