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HL: Halbleiterphysik

HL 15: GaN II

HL 15.6: Vortrag

Dienstag, 23. März 1999, 11:45–12:00, H2

Alternative Akzeptoren im GaN: Vergleichende ortsaufgelöste Kathodolumineszenzmessungen an C-, Ca- und Mg-dotierten GaN-Schichten — •D. Rudloff¹, F. Bertram¹, T. Riemann¹, J. Christen¹, U. Birkle², S. Einfeldt² und D. Hommel² — ¹Inst. f. Exp. Physik, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg — ²Inst. f. Festkörperphysik, Universität Bremen

Die Akzeptor-Dotierung von GaN ist für die Entwicklung von auf GaN basierenden Bauelementen von entscheidender Bedeutung. Mit dem Ziel, Alternativen zum Mg zu finden, wurden C- und Ca-dotierte GaN-Schichten in verschiedenen Konzentration, sowie als Referenzprobe eine Mg-dotierte Schicht mit einer Schichtdicke von jeweils 1µm mittels MBE auf einem (0001)-Saphir-Substrat gewachsen. Zur Bestimmung der optischen Eigenschaften dieser Schichten erfolgten Untersuchungen mittels hoch-ortsaufgelöster Kathodolumineszenz (CL) [1]. Bei der Mg-dotierten Schicht ist im CL-Wellenlängenbild (CLWI) deutlich die Dominanz der Donator-Akzeptor- Paarbande sichtbar. Im Gegensatz dazu ist bei den C- und Ca-dotierten Proben folgendes zu beobachten: Bei den Schichten mit einer relativ hohen Dotierkonzentration ist im räumlich integralen CL-Spektrum ein sehr breiter Lumineszenzpeak im Bereich von 500nm auf Grund der hohen Störstellenkonzentration zu beobachten. Bei den niedrig dotierten Schichten hingegen ist im integralen Spektrum und im CLWI eine ausgeprägte Dominanz der bandkantennahen Lumineszenz zu finden. Es existieren Gebiete mit verschiedenen diskreten Emissionswellenlängen, die Bereichen mit einer lokalen Akzeptoranhäufung (Dotierungs-Clusterung) zugeordnet werden können. [1] J. Christen et al.: J. Vac: Sci. Technol. B9, 2358 (1991)