非极性a面p型AlGaN/GaN超晶格MOCVD生长及特性表征

利用铟(In)表面活性剂辅助Mg-δ掺杂技术和金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术,在r面蓝宝石衬底上成功生长了高空穴浓度的非极性a面p型Al0.6Ga0.4N/GaN超晶格样品。分别使用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析了生长的超晶格样品的表面形貌,并使用霍尔效应测试系统在室温下测量了经过电极制作和空气氛围退火处理的超晶格样品的空穴浓度和空穴迁移率。研究结果表明,在MOCVD生长过程中精心优化TMIn摩尔流量可以使该超晶格样品表面的均方根(RMS)粗糙度降低21.4%,同时其空穴浓度增加183.3%。因此,适量地引入In表面活性剂不仅可以明显改善非极性a面p型Al0.6Ga0.4N/GaN超晶格样品的表面形貌,而且能显著增强样品的空穴浓度。

Mg掺杂的AlGaN的MOCVD生长

文章主要研究利用金属有机物化学汽相沉积(MOCVD)方法制备的Mg掺杂A lGaN薄膜。根据Raman光谱对Mg掺杂A lGaN薄膜应力和X射线摇摆曲线对晶体质量的研究表明引入高温A lN插入层能有效调节应力,并提高薄膜质量,降低位错密度。实验发现在保持Mg掺杂量不变的情况下,随着A l组分的上升,材料中出现大量岛状晶核,粗糙度变大,晶体质量下降,由三维生长向二维生长的转变更加困难。同时研究发现A l组分的上升和Mg掺杂量的增加都会使得螺位错密度上升;Mg的掺杂对于刃位错有显著影响,而A l组分的上升对刃位错无明显影响。经过退火温度对空穴浓度影响的研究,发现对于P型A l0.1Ga0.9N样品,900℃为比较理想的退火温度。

AlGaN中Mg掺杂对蓝光发光二极管光电性质的影响

采用金属有机化学气相沉积技术生长了GaN基多量子阱(MQW)蓝光发光二极管外延片,并采用高分辨率X射线衍射仪(HRXRD)和光致光谱仪(PL)表征晶体质量和光学性能,其他的光电性能由制成芯片后测试获得,目的是研究外延片p型AlGaN电子阻挡层Mg掺杂的优化条件。结果表明,在生长p型AlGaN电子阻挡层的Cp2Mg流量为300cm3/min时,蓝光发光二极管获得最小正向电压VF,而且在此掺杂流量下的多量子阱蓝光发光二极管芯片发光强度明显高于其他流量的样品。因此可以通过优化AlGaN电子阻挡层的掺杂浓度,来显著提高多量子阱蓝光发光二极管的电学性能和光学性能。