1 南京信息工程大学 电子与信息工程学院， 江苏 南京 210044
2 南京大学 电子科学与工程学院， 江苏 南京 210093
利用金属有机化合物化学气相沉积（MOCVD）技术，在不同晶面的蓝宝石（Al2O3）衬底上实现了极性（0002）面、半极性（11-22）面和非极性（11-20）面InN薄膜的外延生长，并通过多种表征手段对三个不同极性面InN薄膜的结构和光学特性进行了系统研究。X射线衍射（XRD）曲线展示了（0002）、（11-22）和（11-20）面InN较强的衍射峰，表明InN薄膜具有较高的成膜质量。通过扫描电子显微镜（SEM）表面图发现，极性（0002）面InN的表面形貌较光滑，而半极性和非极性InN表面均存在未完全合并的孔洞。光致发光（PL）光谱展示，不同极性面InN的峰值能量在0.63 eV附近，并从极性、半极性到非极性逐渐红移。此外，可见-红外分光光度计测得的透射谱显示，极性（0002）面InN的吸收边约为0.85 eV，而半极性（11-22）面和非极性（11-20）面InN的吸收边约为0.78 eV，表明极性InN具有更大的斯托克斯位移。
半极性面 非极性面 InN薄膜 外延生长 semipolar nonpolar InN film epitaxial growth 武圆梦 1,2,*胡俊杰 1,2王淼 1,2,3易觉民 1,2,3[ ... ]徐科 1,2,3,4
1 中国科技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 215123
3 江苏第三代半导体研究院,苏州 215000
4 苏州纳维科技股份有限公司,苏州 215123
本文利用低温光致发光谱(PL)研究了Fe掺杂GaN晶体非极性a面{1120}、m面{1100} 的带边峰和Fe3+相关峰(4T1(G)- 6A1(S))的偏振发光特性。结果表明: a面与m面光学各向异性差别较小,线偏振光的电矢量E平行于c轴［0001］时(E∥c),GaN带边峰强度最小,而Fe3+零声子峰(1.299 eV)强度最强。带边峰线偏振度小,而Fe3+零声子峰线偏振度大,a面带边峰的线偏振度为26％,Fe3+零声子峰的偏振度在a面和m面分别达到55%和58%。在5 K低温下,进一步测量了Fe3+精细峰和声子伴线的偏振特性,结果表明,除了一个微弱的峰外,其他精细峰和声子伴线与Fe3+零声子峰偏振特性一致。本研究有助于拓展Fe掺杂GaN晶体材料在新型偏振光电器件领域的应用。
氮化镓 Fe掺杂 半绝缘 非极性面 光学各向异性 光电特性 偏振光 GaN Fe doping semi-insulating non-polar surface optical anisotropy optical and electrical property polarized light
1 厦门大学 物理学系，微纳光电子材料与器件教育部工程研究中心，福建省半导体材料及应用重点实验室，半导体光电材料及其高效转换器件协同创新中心，福建 厦门 361005
2 厦门市未来显示技术研究院 嘉庚创新实验室，福建 厦门 361005
通过模拟仿真对双波长堆叠的c面InGaN/GaN多量子阱（MQWs）发光二级管的载流子浓度、自发辐射复合率以及极化电场等进行了研究。结果表明，通过调节双波长堆叠的InGaN多量子阱的阱层和垒层厚度，可调控载流子特别是空穴在量子阱有源区的分布，实现双波长发光峰比例调制。进而考察了在相同外延条件下生长的半极性面InGaN/GaN堆叠量子阱LED的发光特性。在此基础上，提出基于多波长堆叠InGaN/GaN多量子阱结构的c面和｛1011｝或｛1122｝半极性面混合的单芯片白光LED设计方案，通过调节c面发光光谱在混合光谱中的比例，可获得覆盖大部分可见光波段、色温从4 500~9 000 K可调、且显色指数最高可达91.3的白光。
单芯片白光LED 半极性面 InGaN 极化效应 monolithic white LED semipolarplane InGaN polarization effect
“燕尾”状缺陷是异质外延碲镉汞薄膜中一种形状、朝向统一的典型缺陷，本文对“燕尾”状缺陷的表面形貌、结构及形成机理进行了表征及研究。结果表明，在碲镉汞薄膜表面，“燕尾”状缺陷以两条凸起的“燕尾”边为特征形貌。在碲镉汞薄膜中，“燕尾”状缺陷为倒金字塔结构，由
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、
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四个底面与（211）表面围成。“燕尾”状缺陷为（552）A孪晶缺陷，（552）A孪晶与（211）A基体间不同的生长速率导致了缺陷的形成。碲镉汞晶体中12个滑移系统间不同的Schmid因子决定了（552）A孪晶成核生长于
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和
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面，也决定了“燕尾”状缺陷的表面形貌及结构。
利用选择性横向外延技术生长{11-22}半极性面GaN模板，并利用半极性面模板生长InGaN/GaN多量子阱结构。结果表明，生长出的GaN模板由半极性面{11-22}面和c面组成，多量子阱具有390 nm和420 nm的双峰发光特性，局域阴极发光(CL)测试表明390 nm附近的发光峰来源于半极性面上的量子阱发光，而420 nm左右的发光峰源于c面量子阱发光。c面量子阱发光相对于斜面量子阱发光发生显著红移是因为在选择性横向外延生长过程中，In组分相比Ga较易从掩模区域向窗口中心区域迁移，形成了中心高In组分的c面量子阱，而半极性面上InGaN/GaN多量子阱量子限制斯塔克效应相比于极性面会减弱，此外，相同生长条件下半极性面的生长速率低于极性c面的生长速率。
光学器件 选择性横向外延 GaN半极性面 多量子阱 极化效应 激光与光电子学进展
2014, 51(2): 022302
中国科学院半导体研究所 半导体材料科学重点实验室, 北京 100083
本文通过分析A面(11-20)ZnO薄膜的低温PL(光致发光)光谱偏振特性来研究ZnO光致发光谱中杂质峰的来源。低温(4 K)下观察到476、479 nm两处新的杂质峰以及390 nm处激子峰, 根据两个杂质峰的偏振特性, 初步判定476nm峰来源于氧空位能级到价带轻空穴的跃迁, 479 nm峰来源于氧空位价带重空穴的跃迁。
偏振PL谱 非极性面 杂质 Photoluminescence polarization Ｎon-polarized plane Ｉmpurities
