Published July 21, 2022 | Version v1
Journal article

Preferential sublimation along threading dislocations in InGaN/GaN single quantum well for improved photoluminescence

Others:
Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications (CRHEA) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
Propriétés des Matériaux pour les Economies d'Energie (PM2E) ; Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252) ; Université de Caen Normandie (UNICAEN) ; Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN) ; Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN) ; Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN) ; Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N) ; Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire Charles Coulomb (L2C) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
ANR-18-CE24-0022,NAPOLI,Semiconducteurs III-N nanoporeux fabriqués par sublimation selective pour l'optoélectronique(2018)
ANR-11-EQPX-0020,GENESIS,Groupe d'Etudes et de Nanoanalyses des Effets d'IrradiationS(2011)

Description

InGaN/GaN single quantum wells were grown by molecular beam epitaxy on the silicon substrate onto thin AlN and GaN buffer layers. The InGaN/GaN structure is porosified using a combination of Si x N y nanomasking and sublimation and compared with a non-porous reference. The photoluminescence efficiency at room temperature of the porosified sample is improved by a factor reaching 40 compared with the reference sample. Plan-view and cross-sectional transmission electron microscopy images reveal that the remaining material is free of dislocation cores. The regions around dislocations are, thus, preferentially sublimated. This explains the strong photoluminescence improvement of nanoporous InGaN/GaN samples.

Abstract

International audience

Additional details

Created:
December 3, 2022
Modified:
November 22, 2023