Оптические свойства слоев и гетероструктур на основе нитридов III группы

• Автор: Сахаров, Алексей Валентинович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 115 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Обзор литературы
1.1. Свойства полупроводниковых соединений Ш-М
1.2 Выращивание эпитаксиальных слоев в системе Ш-М
1.3. Люминесцентные свойства слоев ОаК и твердых растворов АЮаИ
1.4 AlGaN/GaN распределенные Брэгговские отражатели
1.5. Оптические и структурные свойства 1пОа14/ОаН гетероструктур
1.6 Светодиоды.на основе нитридов
1.7 Стимулированное излучение и лазерная генерация в ТпОаМ/АЮаН
гетероструктурах
ГЛАВА 2. Экспериментальное оборудование и методики
2.1 Методика роста эпитаксиальных слоев и гетероструктур
2.2 Методики постростовой обработки эпитаксиальных слоев и гетероструктур
2.3 Методики характеризации эпитаксиальных слоев и гетероструктур
ГЛАВА 3. Оптические свойства слоев GaN и АЮа1Ч и гетероструктур
на их основе
3.1. Люминесцентные свойства слоев ОаЫ
3.2. Люминесцентные свойства слоев АЮаЫ
3.3. АЮаЫ/ОаЫ распределенные Брэгговские отражатели
ГЛАВА 4. Структурные и оптические свойства ГпСа1Ч/Са1Ч гетероструктур
4.1. Люминесцентные свойства однослойных 1пОа1/ОаН гетероструктур
4.2. Люминесцентные и структурные свойства многослойных 1пОаЫ/ОаК гетероструктур с токими внедрениями МгаИ
4.3 Влияние отжига на люминесцентные и структурные свойства 1пОа№ОаК гетероструктур с токими внедрениями МгаИ
ГЛАВА 5. Усиление и лазерная генерация в многослойных InGaN/GaN гетероструктурах с плотными массивами наноостровков
5.1. Люминесценция ЬЮаМ/ОаН гетероструктур при высоких уровнях возбуждения
5.2. Лазерная генерация с поверхности; эффект взаимодействия мод резонатора со спектром усиления
5.3. Лазерная генерация с поверхности в структурах с АЮаЫ/ОаЫ РБО
5.4 ЬЮаМЛЗаМ/АЮаИ светодиоды с вертикальным микрорезонатором
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение
Одним из самых ярких явлений в полупроводниковой оптоэлектронике в 90-х годах стал стремительный прогресс в технологии светоизлучающих приборов для фиолетовой, синей и зеленой областей спектра на основе нитридов III группы - InN, GaN, AIN. При этом была ликвидирована значительная диспропорция в эффективности светодиодов для красно-оранжевой и сине-зеленой областей спектра [1] и появилась возможность создания эффективных полноцветных систем отображения информации. Создание полупроводникового лазерного диода, излучающего в фиолетовой области спектра [2], и, позже непрерывного [3] и синего лазерного диода [4] открыло возможность значительного увеличения плотности записи в оптических системах хранения информации.
Значительные успехи в разработках красных и желто-оранжевых светодиодов в 80-х -начале 90-х годов позволили значительно расширить область их применения. Внешняя квантовая эффективность светодиодов на основе соединений AIGaAs и InGaAlP составила 1-10% при силе света 7-10 Кд. Появилась возможность использовать светодиоды в системах отображения информации, работающих в условиях прямого солнечного освещения, в стоп-сигналах автомобилей, в светофорах. Эти источники света имеют высокую эффективность и надежность, малые габариты.
В то же время, до начала 90-х годов, зеленые, и особенно синие и фиолетовые светодиоды имели значительно худшие характеристики. Непрямая зонная структура SiC ограничивала внешнюю квантовую эффективность промышленно выпускавшихся светодиодов на его основе величиной -0.04%. Лабораторные образцы синих светодиодов на основе GaN и твердых растворов AI1BV1 имели квантовую эффективность 0.5-0.8% и 1-1.3%, соответственно. Однако низкий, порядка сотен

Газовый
блок
I к к
X X О X го О. > г
Реакторный
блок

Система
откачки

На утилизацию
Рис. 11. Блок-схема эпитаксиальной установки Еріциір УР-50 ЯР