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GaN的拉曼和PL表征

氮化镓(GaN)是一代有前途的发光材料之一,它在室温下约3.4eV的直接能带间隙使它特别适合在蓝色和近紫外光谱范围内发光。这种材料通常表现出高温稳定性和低漏电性,因此,氮化镓通常是制造高温和高功率器件的良好候选材料。

高质量的氮化镓是相对难以生产的,在许多条件下难以获得氮化镓块状晶体,使用修改后的生产程序(如缓冲层)可以改善表面形态以及电和光学性能,然而,氮化镓并不总是均匀地生长,薄膜可能含有大量的扩展缺陷,表现出非理想的行为,例如,高背景供体浓度会导致可重复的掺杂问题,例如,对于p型掺杂物的加入。

因此,为了生产出具有更高的输出效率和更长寿命的器件,了解氮化镓的生长过程、生长过程中缺陷的数量和类型是如何演变的以及缓冲层和修改后的生产制度的作用是非常重要的。

LabRAM HR提供的显微光致发光(PL)和显微拉曼分析是表征氮化镓材料的一个重要工具。

该仪器可以研究氮化镓和其他半导体样品的许多重要特性,从而更好地了解材料。

仪器的自动化可以获得PL和拉曼的成像图,其中可以观察到1um范围内的缺陷和不连续情况。

该仪器提供的独特的高分辨率拉曼数据能够详细研究薄膜中的应力、结晶学方向和自由载流子的浓度。

特别是在低温下,更宽的发射带PL表征揭示了材料中缺陷的影响以及其他此类电子和光学细节。

下图显示了在LabRAM HR上用325nm激光激发拍摄的GaN的拉曼和PL光谱。

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