Regensburg 2007 – scientific programme

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HL: Fachverband Halbleiterphysik

HL 51: GaN: preparation and characterization

HL 51.2: Talk

Friday, March 30, 2007, 11:15–11:30, H13

Nachweis der spontanen Polarisation in GaN mittels UHV-Kathodolumineszenz — •Martina Finke, Daniel Fuhrmann, Uwe Rossow und Andreas Hangleiter — TU Braunschweig, Inst. f. Angewandte Physik, 38106 Braunschweig

Die optischen Eigenschaften von GaN werden stark von den piezoelektrischen und spontanen Feldern beeinflusst, wobei das spontane Feld normalerweise von Oberflächenladungen abgeschirmt wird. Ein Entfernen dieser Ladungen führt dann zu einer Blauverschiebung und Intensitätszunahme der Emission, da der Quantum Confined Stark Effekt durch das Gegenfeld abgeschwächt wird. Kathodolumineszenzmessungen an Proben mit verschiedenen Oberflächenbehandlungen wurden im Ultrahochvakuum durchgeführt. Dabei wurde die Änderung der Energie und Intensität der Lumineszenz abhängig von der Strahlzeit des Elektronenstrahls aufgenommen. Unbehandelte Proben, angeätzte Proben und ausgeheizte Proben wurden bei Raumemperatur und bei 100 Kelvin untersucht. Diese Experimente zeigen, dass eine Änderung der Oberflächenbelegung durch Elektronenbestrahlung oder Ätzen zu einer Aktivierung des spontanen Feldes und damit zu einer Blauverschiebung und Intensitätszunahme der Emission führt. Mit Hilfe von speziellen Proben, bei denen die Tiefe des Quantum Wells variiert wurde, konnte der Aufbau des spontanen Feldes in den Proben nachgewiesen werden. Gleichzeitig wurde auch eine abschirmende Wirkung der von dem Elektronenstrahl erzeugten freien Ladungsträgern auf das spontane Feld beobachtet. Durch den Vergleich mit Photolumineszenzmessungen im UHV sollen diese Effekte überprüft werden.