Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 40: GaN III

HL 40.5: Vortrag

Freitag, 26. März 1999, 10:30–10:45, H2

Persistente Photoleitung und optisches Quenchen in GaN- AlGaN-Filmen: Spektrale Abhängigkeit und Grenzflächeneigenschaften — •Oliver Seifert¹, O. Kirfel¹, M. Munzel¹, M. Hirsch¹, J. Parisi¹, O. Ambacher², M. Kelly² und M. Stutzmann² — ¹Uni Oldenburg, Energie- und Halbleiterforschung, 26129 Oldenburg — ²TU München, Walter Schottky Institut, 85748 Garching

GaN und seine Legierungen zählen zu den vielversprechendsten Halbleiterverbindungen im Bereich kurzwellenlängiger Leuchtdioden und Laserdioden sowie Detektoren. Die physikalischen Ursprünge einiger defekt korrelierten beobachteten Effekte in diesen Materialien wie die gelbe Photolumineszenz (gelbe PL), die persistente Photoleitung (PPC) oder das optische Quenchen der PPC sind bei weitem noch nicht eindeutig geklärt. Aufgrund der spektralen Abhängigkeit der PPC erhalten wir für GaN eine Grenzenergie für die optische Anregung der PPC von etwa 1.1eV. Unter Berücksichtigung der GaN-Bandlücke von 3.4eV bedeutet dies, daß die Anregung der PPC über Defekte bei 2.3eV erfolgt. Diese Energie entspricht dem Maximum der gelben PL, die bei diesen Proben allerdings nur schwach ausgeprägt ist. Mithilfe von Photo-Hall- und Photo-Leitfähigkeitsmessungen zeigen wir den Einfluß der Wachstumsmethode und des Substrats auf die PPC und das optische Quenchen der PPC. Wir untersuchen Proben, die mittels Molekularstrahlepitaxie (MBE) oder metallorganische Gasphasenepitaxie (MOCVD) gewachsene wurden. Als Substrat wurde dabei Saphir bzw. Siliziumkarbid (SiC) verwendet. Der Einfluß einer GaN-Pufferschicht wurde ebenfalls berücksichtigt. Aufgrund unserer Ergebnisse kommen wir zu dem Schluß, daß die hohe Defektdichte an der Film/Substrat-Grenzfläche maßgeblich für die oben erwähnten Effekte verantwortlich ist.