GaN buffer growth temperature and efficiency of InGaN/GaN quantum wells: The critical role of nitrogen vacancies at the GaN surface

光致发光 量子阱 材料科学 光电子学 铟 铟镓氮化物 量子效率 发光二极管 缓冲器(光纤) 氮化镓 二极管 宽禁带半导体 图层(电子) 光学 纳米技术 物理 激光器 电信 计算机科学
作者
Y. Chen,Camille Haller,Wei Liu,S. Yu. Karpov,J.-F. Carlin,N. Grandjean
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:118 (11) 被引量:18
标识
DOI:10.1063/5.0040326
摘要

An indium-containing layer positioned underneath the InGaN/GaN quantum well (QW) active region is commonly used in high efficiency blue light-emitting diodes. Recent studies proposed that the role of this underlayer is to trap surface defects (SDs), which, otherwise, generate non-radiative recombination centers in the QWs. However, the origin and the nature of these defects remain unknown. Our previous study revealed that high-temperature growth of GaN promotes SD creation. In this work, we investigate the impact of the GaN-buffer growth temperature on the InGaN/GaN QW efficiency. We show that the 300 K photoluminescence decay time of a single QW deposited on 1-μm-thick GaN buffer dramatically decreases from few ns to less than 100 ps when the GaN buffer growth temperature is increased from 870 °C to 1045 °C. This internal quantum efficiency collapse is ascribed to the generation of SDs in the GaN buffer. A theoretical study of temperature-dependent defect formation energy in GaN suggests that these SDs are most likely nitrogen vacancies. Finally, we investigate the formation dynamics of SDs and show that they are mainly generated at the early stage of the GaN growth, i.e., within 50 nm, and then reach a steady state concentration mainly fixed by the GaN growth temperature.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
土拨鼠发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
红伞伞白杆杆的应助被花花采纳,获得10
1秒前
1秒前
无花果的应助被闪电遗迹采纳,获得10
1秒前
珂颜堂AI发布了新的文献求助10
2秒前
谨ko完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
打开冰箱找可乐完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
博修发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
cqqly发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
自由碧菡完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
科研通AI6.2的应助被ch采纳,获得10
5秒前
6秒前
压缩机发布了新的文献求助150
6秒前
魔幻高烽发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
向阳完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
自由碧菡发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
yueqi发布了新的文献求助50
10秒前
mei完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
hhhhh完成签到,获得积分10
13秒前
aifei发布了新的文献求助10
13秒前
所所的应助被boomilkan采纳,获得10
13秒前
英姑的应助被Carol采纳,获得10
14秒前
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 900
Ecotourism 400
Analytical Separation Science 300
Civilization and War 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8069566
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9490351
关于积分的说明 21358340
捐赠科研通 7637661
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3398528
关于科研通互助平台的介绍 2528403
邀请新用户注册赠送积分活动 2436507