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Local emission and defect of AlGaN ternary alloy by microscopic spectroscopy and efficiency reduction mechanism

通过显微光谱和效率降低机制研究 AlGaN 三元合金的局域发射和缺陷

基本信息

批准号：
22K04184
负责人：
倉井聡
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

スパッタAlNテンプレート上に成長した深紫外AlGaN多重量子井戸(MQW)構造のカソードルミネッセンス(CL)強度分布像を取得し、貫通転位に対応する暗点コントラストを解析する手法を用いて実効拡散長を解析した。また、温度-励起パワー密度依存フォトルミネッセンス(PL)法により求めた内部量子効率(IQE)と比較した。量子井戸数を固定し、転位密度が同程度でIQEが異なる深紫外AlGaN MQWを比較した。スパッタAlNテンプレート厚さが異なる試料において室温のIQE はそれぞれ41～90%と見積もられた。CL強度分布像の暗点コントラストから求めた実効拡散長はIQEとの間に正の相関を有しており、IQEが高い試料において実効拡散長がより長くなることを示した。このことは、CLマッピング評価法が転位評価のみならず、点欠陥評価への利用の可能性を広げるものである。今回の評価においてスパッタAlN厚さとIQEの相関は得られておらず、点欠陥の起源についての考察には至っていないが、今後同様の評価を用いて理解を深めることが可能となるだろう。また、井戸数が異なる(3層、10層)AlGaN MQWの比較において、IQEが高い井戸数を有するMQWにおいてCL強度分布像の暗点コントラストから求めた実効拡散長が長くなる傾向が確認された。井戸数が異なるMQW試料の貫通転位密度がほぼ同じであることと併せて、MQW 上層の点欠陥が減少しIQEが増加したことが示唆された。

A method for obtaining and analyzing intensity distribution images of deep UV AlGaN multiple quantum well (MQW) structures grown on AlN substrates and dark dot distributions at through-hole locations. The internal quantum efficiency (IQE) is determined by the temperature-excitation density-dependent method (PL). The number of quantum wells is fixed, the density of quantum wells is the same, the IQE is different, and the deep ultraviolet AlGaN MQW is different. The temperature of the sample is 41~90%. CL intensity distribution image dark point color change, IQE positive correlation, IQE high sample color change, IQE high sample color change This is the first time that a person has ever been involved in an investigation. This paper reviews the relationship between AlN thickness and IQE, and analyzes the origin of the problem. In the future, the same evaluation will be used to understand the problem. Comparison of the number of wells and wells (3 layers and 10 layers)AlGaN MQW confirmed the tendency of the MQW to have a high number of wells and a high number of wells. The number of wells is different. The penetration density of MQW sample is different. The point deficiency of MQW upper layer is increased.