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HL: Halbleiterphysik

HL 31: GaN: Bauelemente

HL 31.1: Vortrag

Samstag, 5. März 2005, 15:00–15:15, TU P-N201

Optimierung InGaN-basierter grüner LEDs — •D. Fuhrmann¹, G. Klewer¹, C. Netzel¹, N. Riedel¹, G. Ade², P. Hinze², U. Rossow¹ und A. Hangleiter¹ — ¹TU Braunschweig, Inst. f. Techn. Phys., 38106 Braunschweig; d.fuhrmann@tu-bs.de — ²Physikalisch Technische Bundesanstalt, 38116 Braunschweig

Nitridbasierte grüne LEDs zeigen im Vergleich zu blauen LEDs deutlich geringere interne Quanteneffizienzen (IQE). Ursache dafür sind das grössere piezoelektrische Feld, damit verbunden eine geringere Oszillatorstärke sowie Probleme beim In-Einbau in die notwendigen In-reichen InGaN-Schichten. Mittels MOVPE wurden In_xGa_1−xN/GaN DQW-Strukturen mit Emissionswellenlängen λ_Peak zwischen 450 und 530nm hergestellt. Der In-Einbau wurde dabei durch die Wachstumstemperatur T_QW gesteuert. Geringere T_QW führen zu einem erhöhten In-Einbau, und damit zu höheren λ_Peak. Bei 2nm breiten QWs konnte durch Absenken der Temperatur von 800^∘C auf 760^∘C λ_Peak von 450nm auf 510nm verschoben werden. Eine weitere Absenkung der Temperatur führte zur Bildung von In-clustern, sodass die weitere Erhöhung von λ_Peak nur mit breiteren QWs möglich war. AFM, TEM und REM zeigen die gute strukturelle Qualität aller Proben. PL-Messungen zeigen eine Verringerung der Intensität sowie eine Verbreiterung der QW-Emission mit steigendem λ_Peak. Ebenso kommt es zur Verringerung der IQE, bestimmt mittels temperatur-und leistungsabhängiger PL. Dennoch findet man IQE≥30% für λ_Peak=530nm (Vergleich: λ_Peak=460nm, IQE≥70%). Elektrische Messungen („on wafer“) liefern Werte von 2,5mW bei 20mA (λ_Peak=460nm) und lassen auch für grüne LEDs hohe Ausgangsleistungen erwarten.