基于InGaN量子點的GaN蓋層生長條件優(yōu)化

　　多層InGaN 量子點作為有源區(qū)是解決綠光發(fā)光二極管(LED)量子效率低的有效手段，而GaN 蓋層對于多層InGaN 量子點的外延生長有非常重要的影響，目前針對InGaN/GaN量子點結(jié)構中的GaN 蓋層生長條件研究較少。

　　本文采用金屬有機物化學氣相沉積(MOCVD)技術外延生長有GaN 蓋層的InGaN 量子點，研究不同外延生長條件下的GaN 蓋層表面形貌和光學性質(zhì)。單層InGaN 量子點的密度2×10⁹cm^-2，高度5.1 nm，直徑73.5 nm。在單層量子點上改變溫度、載氣等條件生長20 nm GaN 蓋層，研究發(fā)現(xiàn)適當提高溫度并改變載氣，可以使GaN 蓋層表面形貌更為平整，平整的GaN 層有利于多層InGaN 量子點外延生長的均一性。

　　分析認為，減小氮氣流量并增加氫氣流量，反應物氣體分子表面擴散長度增加，使GaN 表面粗糙度下降。溫度升高，Ga 原子有足夠的能量遷移至樣品表面其它區(qū)域，則GaN 表面形貌更為平整。光致熒光(PL)譜表明改變外延生長條件有藍移現(xiàn)象，證明在氫氣作載氣且提高溫度的條件下，存在一定程度的InGaN 分解，因此溫度升高幅度和氫氣比例需要適中。