随着宽带隙氮化物材料生长技术的突破,InGaN量子阱蓝绿光二极管已经成为半导体照明的主要光源。大幅减少材料内的缺陷密度和消除极化内电场是进一步提高量子阱发光效率的主要途径,为此,需要探究非极性或半极性量子阱的生长方法,理解其发光特征。项目以蓝宝石为衬底通过小面控制侧向外延生长技术(FACELOG)实现了半极性(11-22)取向的GaN小面和InGaN多量子阱结构,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、微区光致发光谱(micro-PL)、光致发光激发谱(PLE)、时间分辨光致发光谱(TRPL)以及微区拉曼散射光谱(micro-Raman)等分析工具研究了GaN和(11-22)小面InGaN量子阱的显微结构、发光性质及压应力分布等。实验发现,GaN(11-22)取向小面的形成依赖于生长温度,而InGaN量子阱的生长速率与小面晶体取向有关,利用不同In组分交替重叠小面InGaN多量子阱,实现现发光波长剪裁和多色发光。实验还证实了,小面量子阱具有较短的PL衰退时间(仅为几纳秒),因而它具有较高的发光效率,极具潜力用来制作多色光器件。
英文主题词III-nitrides; semipolar (11-22) oriented facet InGaN QW; property characterization;tuning of emission wavelength and multi-color emission;