分子束外延生长的Ga极性和N极性GaN/(Al,Ga)N量子阱中的界面复合
材料科学
2022-05-16 v2 应用物理
摘要
我们探索并系统比较了在独立式GaN和GaN衬底上通过等离子体辅助分子束外延（PA-MBE）生长的GaN/(Al,Ga)N多量子阱（MQWs）的形态、结构和光学性质。发现不同极性的样品在形态和结构完美性方面具有可比性，并表现出基本相同的量子阱宽度和Al含量。无论晶体取向如何，10 K下MQWs中的激子衰变以辐射为主，且光致发光（PL）能量遵循不同量子阱宽度的量子限制斯塔克效应（QCSE）。然而，对于N极性MQWs，可以观察到涉及界面浅施主的显著自由到束缚跃迁。相比之下，在室温下，所有样品中的激子衰变主要由发生在点缺陷（推测为位于QW底部界面的Ca或V_N）处的非辐射复合主导。值得注意的是，在室温下，N极性MQWs表现出比Ga极性MQWs更高的PL强度和更长的衰变时间。这种改善的内量子效率归因于内电场的有益取向，该电场有效降低了界面陷阱态对少数载流子的俘获率。
引用
@article{arxiv.2111.12969,
title = {Interface recombination in Ga- and N-polar GaN/(Al,Ga)N quantum wells grown by molecular beam epitaxy},
author = {Thomas Auzelle and Chiara Sinito and Jonas Lähnemann and Guanhui Gao and Timur Flissikowski and Achim Trampert and Sergio Fernández-Garrido and Oliver Brandt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.12969},
year = {2022}
}