WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

комбинации — аналогичный, только акцепторный уроПоказано, что за счет активации акцепторов после вень дает примесь цинка. Создается интересная ситуация отжига в плазме азота пленки становятся более изолипри легировании пленок нитрида галлия акцепторами рующими и имеют n-тип проводимости (таблица). При второй группы. Увеличение дозы легирования или акэтом возрастает их фоточувствительность в примесной тивирующий отжиг в избытке (плазме) азота гасит сиобласти спектра. Впервые показана фоточувствительнее свечение 2.88 эВ и дает ультрафиолетовую краевую ность нитрида галлия не только в ультрафиолетовой, люминесценцию. Следовательно, оптимальные излучаюно и в видимой спектральной области за счет перехода щие светодиодные структуры на основе нитрида галлия электронов с локальных уровней в зону проводимости.

должны давать не голубое, а ультрафиолетовое свечение Обнаружено, что проведенный нами активирующий с максимумом в области 3.27 эВ. Это излучение отжиг в плазме азота даже при температуре 700C суне является рекомбинацией связанных экситонов изщественно меньше ухудшает морфологию поверхности за времени жизни последних в сильно легированном пленок по сравнению с кратковременным высокотемматериале p-типа проводимости. Так, в нашем случае пературным отжигом [8]. Размеры возникающих мик(рис. 1, b, кривая 5) интенсивность линии связанного ронеровностей 1-10 нм оставляют поверхность пленок экситона = 3.49 эВ резко падает при возрастании оптически гладкой, что важно для создания целого ряда краевого свечения.

светоизлучающих структур.

Увеличение числа уровней изолированных акцепторов цинка в запрещенной зоне нитрида галлия после высокотемпературного отжига в плазме азота приводит Список литературы к преобладанию в спектрах фотопроводимости (рис. 2) ультрафиолетовой полосы с максимумом 3.26 эВ. Она [1] S. Nakamura, S. Nagahama, N. Iwasa, M. Senoh, T. Yamada, может быть обусловлена переходами электронов в зоT. Matsushita, H. Kiyoku, Y. Sugimoto. Appl. Phys. Lett., 68, ну проводимости с акцепторных центров. При этом 2105 (1996).

фоточувствительность материала в примесной области [2] S. Nakamura, S. Nagahama, N. Iwasa, M. Senoh, T. Yamada, возрастает почти на порядок величины по сравнению T. Matsushita, H. Kiyoku, Y. Sugimoto. Appl. Phys. Lett., 68, с неотожженными пленками. До сих пор известно ис- 3269 (1996).

[3] S. Nakamura, S. Nagahama, N. Iwasa, M. Senoh, T. Yamada, пользование нитрида галлия в детекторах ультрафиолеT. Matsushita, H. Kiyoku, Y. Sugimoto. Appl. Phys. Lett., 69, тового излучения с длиной волны менее 350 нм. Однако 1477 (1996).

наши исследования показали, что полуизолирующие и [4] S. Nakamura, N. Iwasa, M. Senoh, T. Mukai. Japan. J. Appl.

изолирующие пленки GaN : Zn обладают полосами фотоPhys., 31, L1258 (1992).

проводимости и в видимом диапазоне спектра. Положе[5] S. Nakamura, M. Senoh, T. Mukai. Japan. J. Appl. Phys., 31, ния максимумов полос соответствуют энергетическому L139 (1992).

расстоянию соответствующих уровней собственных и [6] У. Кайзер, А.Н. Грузинцев, И.И. Ходос, В. Рихтер. Неорг.

примесных дефектов от дна зоны проводимости. Управматер., 6, 458 (2000).

ляя в процессе отжига стехиометрией материала, можно [7] J.C. Zolper, M. Hagerott Crawtord, A.J. Howard, J. Ramer, регулировать его фоточувствительность в примесной S.D. Hersee. Appl. Phys. Lett., 68, 200 (1996).

[8] Н.И. Кацавец, G.M. Laws, I. Harrison, E.C. Larkins, спектральной области.

T.M. Benson, T.S. Gheng, C.T. Foxon. ФТП, 32, 1175 (1998).

[9] Y. Li, Y. Lu, H. Shen, M. Wraback, CY. Hwang, M. Schurman, W. Mayo. Mater. Res. Symp. Proc., 395, 369 (1996).

Заключение [10] Т.В. Бутхузи, А.Н. Георгобиани, Е. Заде-Улы, Б.Т. Эльтазаров, Т.Г. Хулордава. Тр. ФИАН, 182, 140 (1987).

Таким образом, мы показали, что отжиг в плазме [11] H. Amano, I. Akasaki, T. Kozawa, N. Sawaki, K. Ikeda. J.

азота пленок GaN : Zn приводит не только к активации Luminecs., 4, 121 (1988).

акцептора за счет развала комплексов цинк–водород, [12] A.N. Georgobiani, A.N. Guzintsev, A.V. Zayats, I.M. Tigiобразующихся в материале в процессе роста, но и к смеnyanu. Semicond. Sci. Technol., 6, 165 (1991).

щению стехиометрии нитрида галлия в сторону избытка азота. При этом происходит уменьшение количества Редактор Л.В. Шаронова донорно-акцепторных пар с участием вакансии азота в качестве донора, обусловливающих синюю полосу свечения GaN : Zn с максимумом 2.88 эВ. Превалирующей становится рекомбинация электронов прямо из зоны проводимости на уровни акцепторов ZnGa, обусловливающая ультрафиолетовую краевую полосу люминесценции с максимумом = 3.27 эВ. Именно краевое свечение определяет минимальную длину волны свечения диодФизика и техника полупроводников, 2001, том 35, вып. 154 А.Н. Георгобиани, А.Н. Грузинцев, У.А. Аминов, М.О. Воробьев, И.И. Ходос The edge ultraviolet liminescence of the plasma-activated GaN : Zn films A.N. Georgobiani, A.N. Gruzintsev, U.A. Aminov, M.O. Vorobiev, I.I. Khodos P.N. Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences, 117333 Moscow, Russia Institute of Microelectronics Technology, Russian Academy of Sciences, 142432 Chernogolovka, Russia

Abstract

Some detail investigations of the influence of the annealing in nitrogen plasma on the photoluminescence spectra, photoconductivity and morphology of GaN : Zn films were carried out. The new edge ultraviolet band of emission at 376 nm was detected after the high temperature annealing in N2 plasma. There was also a certain decreasing of the intensity of the blue donor– acceptor and exiton photoluminescence after that annealing.

Физика и техника полупроводников, 2001, том 35, 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.