δ掺杂 GaN 中 Eu 发射的掺杂位选择性增强

镱掺杂� gallium 氮化物 (GaN:Eu) 是经典和量子光电子器件的有前景平台。当使用有机金属气相蒸发生长时，Eu 的主要红色发射表现出由于来自几个不可等价掺入位的贡献而导致的非均匀光致发光 (PL) 光谱。能量从 GaN 带隙传输到多数掺入位效率不高，这限制了 GaN:Eu LED 的性能，导致非均匀的发射光谱，主导由少数掺入位的不成比例贡献。本文利用掺杂位选择性光谱学表征具有交替掺杂和非掺杂层（层厚度可变）的 δ 掺杂结构，证明其在比较均匀掺杂样品时，选择性增强了来自多数掺入位的发射。具有 2 nm 和 10 nm 掺杂层的样品显示出更高的 PL 强度（按 Eu 浓度计）以及更有效的能量传输至多数掺入位，这两者都对于制造高效能 LED 至关重要。而 1 nm 掺杂层的样品仅显示来自多数掺入位的发射，产生狭窄、均匀的发射光谱，这对于量子技术是理想的。这种利用 δ 掺杂技术的做法可能广泛应用于工程稀有金属掺杂半导体中具有理想缺陷性质的应用。