人工晶体学报

作者：任玉娇, 刘宗亮, 顾泓, 董晓鸣, 高晓东, 司志伟, 徐科

单位：1.中国科学技术大学纳米技术与纳米仿生学院,合肥 230026; ；2.中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,苏州 215000; ；3.中国科学技术大学纳米科学技术学院,苏州 215000

关键词：氮化镓,钠助熔剂,液相外延,光致发光,黄光带,氧杂质,极性,

基金：国家重点研发计划(2017YFB0404100)

极化效应会导致GaN基发光器件的效率降低,因此关于非极性和半极性GaN单晶的研究受到了广泛关注。为了进一步探究不同极性GaN的发光特性和杂质掺入的内在机理,本文利用钠助熔剂法侧向生长出的不同极性面的GaN单晶作为研究对象,对比了不同极性面的光学性质及杂质掺入特点,讨论了黄光带(YL)峰的起源及其影响因素。首先利用阴极荧光(CL)、光致发光(PL)对液相外延(LPE)法生长的不同极性方向的GaN的光学性质进行了研究。结果表明,不同的生长极性面会显露出不同的光学特性。朝着侧向生长的 [1122] 和 [1120] GaN的CL和PL特性相似,但与 [0001] GaN的光谱有较大差异。PL杂质峰包含两个肩峰peak 1(2.2 eV)和peak 2 (2.6 eV),在不同极性面中强度占比各不相同,推测分别与CNON和CN缺陷的0/+能级的跃迁有关。通过SIMS元素分析,C元素分布较为均匀,O元素分布存在较大差异,在[1122]区域沿着生长方向O含量逐渐增加,结合PL中2.2 eV处峰的强度增加,进一步证明了2.2 eV处的峰强与O含量存在正相关性。

来源：2021年第6期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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