采用直流反应磁控溅射法, 在玻璃衬底上生长了沿(002)择优取向的AlN薄膜, 用Ｘ射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对AlN薄膜结构和表面形貌进行表征, 并测量了AlN薄膜在405 nm激光激发下的光致发光(PL)光谱。结果表明, 在不同氮气含量条件下生长的AlN薄膜均呈(002)择优取向, 薄膜表面呈小颗粒密堆积排列, 颗粒尺寸在20 nm左右。不同氮气含量条件下生长的AlN薄膜在550 nm处均有较强的由于VAl能级向价带跃迁引起的缺陷能级发光峰; AlN薄膜在589, 614, 654 nm处也有较弱的缺陷能级发光峰, 随着氮气含量增大, 缺陷能级发光峰越来越明显, 产生原因分别为ON-ON缺陷对向VAl-2ON产生的复合缺陷能级的跃迁、导带向与氧有关的杂质能级(IO)间的跃迁以及VAl-ON深能级向价带的跃迁。
磁控溅射 择优取向 光致发光 缺陷发光 magnetron sputtering preferred orientation photoluminescence defect emission
1 华东师范大学信息学院光电系极化材料与器件教育部重点实验室, 上海 200241
2 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室, 上海 200083
高功率半导体激光器具有效率高、寿命长、体积小,及成本低等优点,在****、材料加工和抽运源等领域具有广泛应用。阐述了镓砷/GaAs基近红外波段激光器和镓氮/GaN基蓝绿光波段激光器的缺陷类型、发射特征,以及相关研究进展,通过聚焦商用器件,利用变条件分波段发射谱及其热像,展示了与缺陷相关的发射信号来源和空间分布,分析了内部光学损伤(COD)动力学,指出了现有“外COD”模型在解释器件热退化机理上的局限性。
激光器 高功率半导体激光器 红外缺陷发射 热效应 激光与光电子学进展
2019, 56(11): 110001
