资源描述：
《不同位错对发光的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第)%卷第$期"##&年$月物理学报@QR1)%，/Q1$，GLJLST，"##&!###5%"(#0"##&0)（%#$）0"&2’5#)G?;G36PD+?GD+/+?G#"##&?UE,13UVS1DQW1"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""!"源流量与!族流量之比对!"#$%&#$%多量子阱性质的影响!!）!）"）!）!）张纪才王建峰王玉田杨辉!（）中国科学院半导体研究所，集成光电子国家重点实验室，北京!###$%）"（
2、）武汉大学物理系，武汉&%##’"）（"##%年(月")日收到；"##%年!!月!!日收到修改稿）利用*射线三轴晶衍射和光致发光谱研究了生长参数+,源流量与!族流量之比对+,-./0-./多量子阱结构缺陷（如位错密度和界面粗糙度）和光致发光的影响1通过对（###"）对称和（!#!"）非对称联动扫描的每一个卫星峰的!扫描，分别测量出了多量子阱的螺位错和刃位错平均密度，而界面粗糙度则由（###"）对称衍射的卫星峰半高全宽随级数的变化得出1试验发现多量子阱中的位错密度特别是刃位错密度和界面粗糙度随+,源流量与!族源流量比值
3、的增加而增加，导致室温下光致发光性质的降低，从而也证明了刃位错在+,-./0-./多量子阱中充当非辐射复合中心1试验同时发现此生长参数对刃位错的影响远大于对螺位错的影响1关键词：*射线三轴晶衍射，界面粗糙度，位错，+,-./0-./多量子阱’())：#’$)，2!’#3，2!’#4量子阱位错密度和界面粗糙度，以及对光致发光的!9引言影响1-./基半导体材料在制备紫外探测器、发光二"1实验及理论极管、激光二极管和高能高温器件等领域具有广泛的应用前景，因此近年来越来越引起人们的关+,!-.!:!/0-./多量子阱样品是在
4、蓝宝石衬底［!—’］注1其中+,-./合金半导体可以通过改变+,的上用金属有机物化学汽相淀积（<>?@A）法生长的1组分获得从可见光到紫外光的发光范围，通常作为生长时分别用氨气（/6）、三甲基镓（;<-.）和三甲%［$—!#］蓝绿发光二极管和激光二极管的有源层1但是基铟（;<+,）作为/，-.和+,的反应源，用6作为"由于+,-./阱与-./垒之间以及外延层与衬底之间载气1阱和垒的生长温度分别为’!#和$2#B1在生存在较大的晶格失配，导致生长过程中不可避免的长多量子阱之前，首先在蓝宝石衬底上生长一层出现失配位错1研
5、究表明，位错在+,-./和-./-./缓冲层（)%#B），再在!#&#B先后生长一层约!［!!:!%］外延层中通常充当非辐射复合中心，但在的本征-./和!1)的DE掺杂-./1最后在多"C"C+,-./0-./多量子阱中的作用却尚未研究清楚1据我量子阱结构上面覆盖一层约%#,C的本征-./们所知，目前还没有有关!族氮化物多量子阱中位（!#&#B）1所有的样品都包括!#个周期（其中+,-./错测量方法方面的报道1本工作通过对多量子阱阱约%,C，-./垒厚在!&—!(,C范围内），/6流%（###"）和（!#!"）联动扫
6、描的每一个卫星峰的!扫量保持在21#F0CE,，反应室压强为&##3.1样品G、描，分别测量出了多量子阱的螺位错和刃位错平均样品H和样品?的;<+,（0;<+,=;<-.）分别为密度1此外，生长条件不同造成的界面粗糙度也是影#9$#，#9’2和#92$，+,组分分别为#1(，#1!!和#1!&1响多量子阱发光性质的一个重要结构缺陷1本文研三轴晶*射线衍射是在43/IEJ.KLDFM5!G上测量究了流量比值;<+,（0;<+,=;<-.）对+,-./0-./多的1室温下的光致发光谱是用%"),C的6N5?O激光!国家自
7、然科学基金（批准号：2($")!#’）、国家自然科学基金及香港研究资助局联合基金（批准号：)##!!2!()%，/5678#"$0##）资助的课题1%#6<物理学报.8卷器作激发光源进行测量的!实际上21345,345多量子阱中存在大量位错，由运动学理论可知，在对称衍射的情况下，多量会导致其*射线衍射的%扫描加宽，因此可以通过［"#］子阱的周期!与卫星峰间距!"的关系为!测量每一个卫星峰的%扫描来估算多量子阱中的!"!$#，（"）平均位错密度!同时卫星峰的%扫描半高全宽只与%!&’(%")量子阱中的位错密度有关，不会
8、随卫星峰级数而变式中#是入射*射线波长，"是衬底的布拉格角!)化!通常位错密度与%扫描半高全宽的关系与单层膜的衍射类似，卫星峰的全宽占据两个&’［"6］干涉条纹的距离!因此理想的多量子阱的卫星峰理为%%论全宽度"应为：（,7$），（8）+&$’"+$%!"!,!，式中$为位错的布拉格矢量!其中!为周期数!多量子阱的界面粗糙度会导致所谓的“-”级
