中科院苏州纳米研究所司志伟：助熔剂法氮化镓微碟不同极性面的光学性能

GaN性能优异，在光电子、微电子器件应用广泛，发展潜力巨大；进一步发展，需提升材料质量，制备高质量氮化镓材料。黄绿发光的起源仍然存在争议。Na-flux GaN极具产业化优势及光谱学研究价值。

 

近日，第七届国际第三代半导体论坛暨第十八届中国国际半导体照明论坛（IFWS & SSLCHINA 2021）在深圳会展中心举行。期间，“氮化物半导体衬底与外延技术“分论坛上，中国科学院苏州纳米研究所司志伟做了题为“氮化镓微碟光学性能研究”的主题报告，解决具体的研究方法，分享了最新研究进展与成果。

 

研究以同质氮化镓(GaN)作为衬底，利用助熔剂法制备了近无应力、低位错密度和完美六方对称性的GaN微晶。由于氮化镓微晶形核时间不同而依次产生金字塔、微碟、平板状单晶形貌。为揭示氮化镓单晶光学性质提供了崭新的视角。

 

研究结果显示，利用同质衬底上形核获得无应力、低位错密度、形貌规则的氮化镓微晶；氮化镓微晶形核时间的不同依次产生金字塔、微碟、平板状单晶形貌；氮化镓微盘极性(0001)面相比半极性(10-11)面存在强黄绿色发光(490-550 nm) ，(10-11)面上观察到较强的NBE（366 nm）；CL光谱排除了表面效应及位错对YGL的影响；拉曼光谱及缺陷形成能计算排除了应力，晶体质量，以及V_Ga的影响；(0001)面的YGL发光可能对C杂质的强吸附，导致与C相关的深级缺陷(C_N和C_NO_N)浓度明显高于(10-11)面，导致 YGL较强。进一步控制杂质掺入可以改善GaN微盘的光学质量，进一步调节生长时间、优化Ga/Na比值，控制生长形貌/尺寸，对实现高品质因子(Q)和易激射的微碟激光器具有重要作用。
 

 

（内容根据现场资料整理，如有出入敬请谅解）