WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

В случае образцов GaN/Mo в спектре излучения гек- Изменение условий эпитаксиального роста слоев посагональных кристаллитов доминирует узкая линия ФЛ ликристаллического GaN на металлических подложках с максимумом при 3.468 эВ и полушириной 13 мэВ. оказывает сильное влияние на структуру кристаллитов Спектральное положение и быстрая кинетика ФЛ по- GaN. На рис. 5 приведены спектры ФЛ при 78 K для зволяют отнести эту линию к рекомбинации экситонов, двух образцов GaN/Mo — N1 и N2. Образец Nсвязанных на нейтральных донорах (D0-X-переход). выполнен по методике, описанной в [8], и рассмотрен Некоторый низкоэнергетический сдвиг максимума этой ранее. Для N2 были изменены условия роста: источник линии (порядка 4-8мэВ) от величины 3.472-3.476 эВ, активированного азота (N2 для N1 и NH3 для N2), известной из литературы для перехода D0-X в гексаго- температура и толщина буферного слоя (N1 — 3 нм нальном GaN [15,16], скорее всего, связан с эффектами при 400C, N2 — 40 нм при 550C). Можно видеть, что напряжения в поликристаллической структуре. изменение условий роста в случае образца N2 привело к В области излучения кубических кристаллитов можно практически полному исчезновению полосы при 3.26 эВ видеть две линии излучения с максимумами при 3.264 и и появлению плеча с максимумом при 3.43 эВ у линии Физика и техника полупроводников, 2002, том 36, вып. Время-разрешенная фотолюминесценция поликристаллических слоев GaN... хватом неравновесных электронно-дырочных пар в эти кристаллиты.

Работа выполнена при частичной поддержке программы Министерства промышленности и науки „Физика твердотельных наноструктур“ и гранта РФФИ „Научная школа“ (№ 00-15-96750).

Список литературы [1] S. Nakamura, G. Fasol. The Blue Laser Diode (Springer Verlag, Berlin, 1997).

[2] N.Q. Zhang, B. Moran, S.P. DenBaars, U.K. Mishra, X.W. Wang, T.P. Ma. Phys. St. Sol. (A), 188, 213 (2001).

[3] S. Strite, M. Marcoc. J. Vac. Sci. Technol., B10, 1237 (1992).

[4] F.A. Ponce. MRS Bull., 22, 51 (1997).

[5] K. Iwata, H. Asahi, K. Asami, R. Kuroiwa, S. Gonda. J. Cryst.

Growth, 188, 98 (1998).

[6] M. Hikori, H. Asahi, H. Tampo, K. Asami, S. Gonda. J. Cryst.

Growth, 209, 209 (2000).

[7] H. Asahi, K. Iwata, H. Tampo, R. Kuroiwa, M. Hiroki, K. Asami, S. Nakamura, S. Gonda. J. Cryst. Growth, 201/202, Рис. 5. Спектры ФЛ двух образцов GaN/Mo при T = 77 K.

371 (1999).

1 —образец N1, 2 —образец N2.

[8] K. Yamada, H. Asahi, H. Tampo, Y. Imanishi, K. Ohnishi, K. Asami. Proc. IWN2000, Sept. 24–27 (Nagoya, Japan, 2000) p. 553; IPAP Conf. Ser., 1, 556.

[9] R. Dingle, M. Ilegems. Sol. St. Commun., 9, 175 (1971);

3.465 эВ. Излучение как при 3.43 эВ, так и при 3.465 эВ В.Ю. Некрасов, Л.В. Беляков, О.М. Сресели, Н.Н. Зихарактеризуется быстрой кинетикой затухания. Эти из- новьев, ФТП, 33 (12), 1428 (1999).

[10] B. Monemar. Phys. Rev. B, 10, 676 (1974); G. Ramirezменения в спектрах излучения могут быть объяснены Flores, H. Navarrow-Contreras, Lastras-Martinez, R.C. Powell, тем, что изменения условий роста привели к практичеJ.E. Greene. Phys. Rev. B, 50, 8433 (1994).

ски полному исчезновению кубических кристаллитов, но [11] A.V. Andrianov, D.E. Lacklison, J.W. Orton, D.J. Dewsnip, при этом существенно возросла концентрация примесS.E. Hooper, C.T. Foxon. Semicond. Sci. Technol., 11, ных центров в гексагональных кристаллитах (линия при (1996).

3.43 эВ есть h-D0-переход, обусловленный примесью [12] S. Marcinkevicius, R. Leon. Phys. Rev. B, 59, 4630 (1999).

кислорода, что обсуждалось выше).

[13] L. Zhang, Thomas F. Boggesss, K. Gundogdu, Michael E. Flatte, D.G. Deppe, C. Cao, O.B. Shchekin. Phys.

Rev. B, 79, 3320 (2001).

[14] L. Chernyak, A. Osinsky, H. Temkin, Y.W. Yang, Q. Chen, 4. Заключение M. Asif Khan. Appl. Phys. Lett., 69, 2531 (1996).

[15] G.D. Chen, M. Smith, J.Y. Lin, H.X. Jiang, S.H. Wei, Таким образом, проведены исследования кинетики фоM. Asif Khan, C.J. Sun. Appl. Phys. Lett., 68, 2784 (1996).

толюминесценции поликристаллических слоев GaN, вы[16] J. Menniger, U. Jahn, O. Brandt, H. Yang, K. Ploog. Phys.

ращенных методом молекулярно-пучковой эпитаксии на Rev. B, 53, 188 (1996).

[17] A.V. Andrianov, D.E. Lacklison, J.W. Orton, T.S. Cheng, металлических подложках. Эти исследования позволили C.T. Foxon, K.P. O’Donnel, J.F.H. Nicholls. Semicond. Sci.

дифференцировать рекомбинационные процессы в GaN.

Technol., 12, 59 (1997).

Наблюдавшиеся спектры ФЛ содержат в ультрафио[18] B.C. Chung, M. Gershenzon. J. Appl. Phys., 72, 651 (1992).

летовой области спектра две полосы излучения, одну [19] G.D. Chen, M. Smith, J.Y. Lin, H.X. Jiang, S.H. Wei, из которых мы относим к рекомбинационным процессам M. Asif Khan, C.J. Sun. J. Appl. Phys., 78, 2675 (1995).

внутри кубических нанокристаллитов, образующихся в гексагональной поликристаллической матрице нитрида Редактор Л.В. Беляков галлия, другую к рекомбинации внутри гексагональных кристаллитов. Излучение из кубических кристаллитов GaN оказывется усиленным, что дает возможность наблюдать сигнал ФЛ от кубической фазы, несмотря на ее малую объемную долю в исследованных слоях GaN.

Усиление рекомбинационного излучения кубических нанокристаллитов обусловливается преимущественным за4 Физика и техника полупроводников, 2002, том 36, вып. 946 А.В. Андрианов, К. Ямада, Х. Тампо, Х. Асахи, В.Ю. Некрасов, З.Н. Петровская, О.М. Сресели...

Time-resolved photoluminescence of GaN polycrystalline layers on metal substrates A.V. Andrianov, K. Yamada, H. Tampo, H. Asahi, V.Yu. Nekrasov, Z.N. Petrovskaya, O.M. Sreseli¶, N.N. Zinov’ev Ioffe Physicotechnical Institute, Russian Academy of Sciences, 194021 St.Petersburg, Russia Institute of Scientific and Industrial Research, Osaka University, 567-0047 Osaka, Japan

Abstract

MBE grown polycrystalline GaN layers on Mo and Ta metal substrates have been studied by low-temperature timeresolved photoluminescence. Observed spectra contain two bands in the ultraviolet region. One of them we attribute to recombination processes inside of cubic nanocrystallites, that are occurring in the hexagonal polycrystalline matrix of GaN. Recombination radiation of cubic crystallites becomes stronger due to preferential capture of non-equilibrium electron-hole pairs into the crystallites.

Физика и техника полупроводников, 2002, том 36, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.