Разработана технология получения проволочных полупроводниковых светоизлучающих диодов

Группа тайваньских учёных под руководством доктора Чу (C.H. Chiu) из Национального университета Цао Туна (National Chiao Tung University) Тайваня разработала новую технологию получения светоизлучающих диодов (LED – light emitting diodes) с широким спектром излучения, сообщает Нанометр.

Dr. C.H. Chiu

Широкозонный полупроводник GaN, как и другие N(III)-полупроводники, привлекает внимание многих исследователей ввиду возможности создания на их синих, зеленых, ультрафиолетовых светоизлучающих диодов и синих лазеров. К тому же создание различных наноструктур на поверхности таких диодов может существенно увеличить их характеристики за счет квантовых ограничений и эффектов напряжений.

Тайваньские ученые предложили новый метод создания нанопроводов InGaN/GaN на LED. При этом они объединили два метода – ионное травление с помощью индуктивно связанной плазмы (inductively coupled plasma-reactive ion etching, ICO-RIE) и фотоусиленное химическое жидкостное травление (photo-enhanced chemical, PEC, wet oxidation).

Образцы светоизлучающих диодов на основе GaN были сделаны с помощью металлорганического химического осаждения из паровой фазы (metal-organic chemical vapor deposition, MOCVD) в с-ориентации на сапфировой подложке. Они состояли из буферного слоя GaN толщиной 50 нм, высокопроводящего слоя GaN, допированного кремнием, толщиной в 3 мкм, 5 слоев In0.21Ga0.79N/GaN MQW (multiple quantum wells – множественные квантовые ямы) толщиной в 3/7 нм, 50 нм слоя AlGaN, легированного магнием, и, наконец, 0.25 мкм слоя GaN, также легированного магнием. Из этих образцов были получены диоды с нанопроводами как с помощью PEC – окисления, так и без него.

Упорядоченные никелевые островки на поверхности p-GaN имеют размер порядка 200 нм и расположены с плотностью около 3·109 см-2. Приблизительный диаметр нанопроводов составляет 140 нм, глубина травления – 0.5 мкм. При PEC окислении диаметр нанопроводов получился около 140 нм, и без такого окисления – 155 нм.

Элементный анализ показал большое количество кислорода, что, по мнению авторов, говорит о появлении тонкого слоя Ga2O3 во время PEC окисления. Было замечено, что при удалении оксида галлия диаметр нанопроводов уменьшается до 90 нм.

Смещение пика фотолюминесценции в сторону фиолетовой области спектра, наблюдаемое для образцов, полученных без PEC окисления, составило 8.6 нм, а для окисленных – 3.8 нм. Измерения показали высокие значения интенсивности фотолюминесценции для окисленных образцов (в 5–6 раз больше, чем для диодов без нанопроводов), а для «нанопроводковых» диодов было обнаружено 10.5 нм смещение пика электролюминесценции в сторону фиолетовой области по сравнению с обычными диодами.

Таким образом, PEC окисление способствует не только формированию слоя изолятора на каждом нанопроводе, но так же уменьшает их диаметр, усиливая эффект релаксации напряжений.

http://www.polit.ru/…_n_leds.html

Нанопровода InGaN/GaN для светоизлучающих диодов

http://www.nanometer.ru/…ik_4943.html

Fabrication of InGaN/GaN nanorod light-emitting diodes with self-assembled Ni metal islands

http://www.iop.org/…8/44/445201/

Молодцы тайваньцы!.. Новые светодиоды, да ещё разного цвета, очень будут кстати при создании новой проекционной техники. Отработанная технология позволит создавать много новых приборов с улучшенными характеристиками…