Dresden 2011 – wissenschaftliches Programm
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HL: Fachverband Halbleiterphysik
HL 47: GaN on Si
HL 47.1: Vortrag
Mittwoch, 16. März 2011, 10:15–10:30, POT 51
Kathodolumineszenzuntersuchungen an GaN auf Si(211)- und Si(311)-Substraten — •Mathias Müller, Anja Dempewolf, Frank Bertram, Thomas Hempel, Jürgen Christen, Roghaiyeh Ravash, Armin Dadgar und Alois Krost — Institut für Experimentelle Physik, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Deutschland
Mittels spektral aufgelöster Kathodolumineszenzmikroskopie (KL) wurden die Lumineszenzeigenschaften von GaN-Schichten auf Si(211) und Si(311)-Substraten bei Heliumtemperatur untersucht. Nicht-c-Achsen orientiertes GaN Wachstum ermöglicht eine Reduktion der Polarisationsfelder und somit des quantum confined Stark effect (QCSE), welcher die Effizienz von optoelektronischen Bauelementen herabsetzt. Hierzu wurden systematisch geeignete hoch indizierte Si(h11)-Substrate benutzt, auf denen mittels MOVPE jeweils eine AlN-Keimschicht sowie eine AlGaN-Pufferschicht gewachsen wurde, gefolgt von zwei dicken GaN-Schichten, welche durch eine AlN-Zwischenschicht unterbrochen sind. Ortsintegrale Spektren zeigen bei tiefen Temperaturen drei dominante Lumineszenzkanäle: das gebundene Exziton (D0,X), Donator-Akzeptor-Paarbande DAP sowie Basalflächenstapelfehlerlumineszenz BSF. Auf Si(211) ist die Stapelfehlerlumineszenz im Vergleich zum GaN auf Si(311) stark reduziert. An der Bruchkante zeigt sich mit zunehmender Schichtdicke die Entwicklung der dominanten Lumineszenzkanäle der Proben, welche auf Si(311) eine starke Inhomogenität im Vergleich zu Si(211) aufweist.