Повышение отражательной способности нанопористого DBR на основе AlGaN и исследование его механизма

SU Dongliang ,  

GUO Yanan ,  

WANG Chong ,  

LI Shuaifei ,  

LIU Naixin ,  

WANG Junxi ,  

LI Jinmin ,  

YAN Jianchang ,  

摘要

Высокорефлективный нанопористый распределённый отражатель Брэгга (DBR) на основе AlGaN является идеальным кандидатом для построения высококачественных резонаторов ультрафиолетовых резонансных светодиодов с полостью (RCLED) и вертикальных резонансных лазеров с поверхностным излучением (VCSEL). В данной работе методом металлорганического химического осаждения на сапфировую подложку с ориентацией по плоскости c была изготовлена многослойная структура из 20,5 периодов n/n⁺-Al₀.₆Ga₀.₄N. Систематически исследовано влияние стратегии кремниевого легирования слоя n⁺-Al₀.₆Ga₀.₄N и смещения электрохимического травления на морфологию и отражательный спектр нанопористого DBR. По сравнению с традиционной фиксированной схемой легирования, использование градиентного увеличения концентрации Si позволяет смягчить различия скорости электрохимического травления в слоях n⁺-Al₀.₆Ga₀.₄N, значительно улучшая согласованность диаметра и пористости наноканалов, что повышает отражательную способность нанопористого DBR. При оптимальном электрохимическом смещении 33 В отражательная способность на основе Al₀.₆Ga₀.₄N нанопористого DBR достигает 93,7% на целевой длине волны 310 нм, полоса запрещения составляет 36 нм; фотолюминесценция многократных квантовых ям увеличилась на 110%. Эти результаты предоставляют важные рекомендации для реализации ультрафиолетовых электрокомпонент RCLED и VCSEL.

关键词

DBR на основе AlGaN;электрохимическое травление;градиентное легирование;пористость;отражательный спектр;ширина полосы запрещения

阅读全文