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
3秒前
鸢尾完成签到,获得积分10
3秒前
Angie完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
giao完成签到 ,获得积分10
5秒前
橙子发布了新的文献求助10
9秒前
wali完成签到 ,获得积分0
9秒前
zzzz完成签到,获得积分10
10秒前
烟花应助FLL采纳,获得10
11秒前
11秒前
zyf完成签到,获得积分10
12秒前
cdercder应助zhaozhuangming采纳,获得10
12秒前
Owen应助简单代芙采纳,获得10
13秒前
YuhangZ完成签到 ,获得积分10
14秒前
善良身影完成签到,获得积分10
15秒前
gg完成签到,获得积分10
21秒前
我想毕业完成签到,获得积分10
22秒前
追寻丹妗完成签到 ,获得积分10
23秒前
所所应助羽宇采纳,获得10
23秒前
miemie66完成签到,获得积分10
23秒前
呼呼完成签到 ,获得积分10
24秒前
whisper应助靓丽夜蕾采纳,获得30
27秒前
Licifer完成签到,获得积分10
28秒前
cym完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
wangcw完成签到 ,获得积分10
31秒前
efficient完成签到,获得积分10
31秒前
31秒前
简单乐荷完成签到,获得积分10
32秒前
big发布了新的文献求助10
35秒前
邓洁宜完成签到,获得积分10
36秒前
keyanlv发布了新的文献求助10
36秒前
Silence完成签到 ,获得积分10
38秒前
靓丽夜蕾完成签到,获得积分10
38秒前
Copyright应助若朴祭司采纳,获得10
39秒前
闪闪的绣连完成签到,获得积分10
46秒前
melody完成签到,获得积分10
46秒前
48秒前
沉静灵枫完成签到,获得积分10
49秒前
慕青应助探索-发现采纳,获得10
49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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Understanding Acculturation: The Process of Cultural Adjustment as Applied to International Migration 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7370934
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8978519
关于积分的说明 19087621
捐赠科研通 7012975
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224993
关于科研通互助平台的介绍 2388627
邀请新用户注册赠送积分活动 2205666