R面、C面蓝宝石上生长的InGaN多层量子点的发光性质研究

采用表面钝化和MOCVD低温生长在蓝宝石（0001）面（即C面）和蓝宝石(1(1-bar)02)面（即R面）上形成了InGaN量子点，并构成了该量子点的多层结构。原子力显微镜测试的结果表明单层InGaN量子点平均宽约40nm，高约15nm；而多层量子点上层的量子点则比单层的InGaN量子点大。R面蓝宝石衬底上生长的InGaN量子点和C面蓝宝石衬底上生长的InGaN量子点相比，其PL谱不仅强度高，而且没有多峰结构。这是由于在C面蓝宝石衬底上生长的InGaN/GaN多层量子点沿生长方向[0001]存在较强的内建电场，而在R面蓝宝石衬底上得到的多层量子点沿着生长方向[11(2-bar)0]没有内建电场。InGaN量子点变温光致发光（PL）谱研究发现量子点相关的峰有快速红移现象，这是量子点系统所特有的PL谱特征。用在R面蓝宝石上生长的InGaN量子点作有源层有望避免内建电场的影响，得到高量子效率且发光波长稳定的发光器件。

采用表面钝化和MOCVD低温生长在蓝宝石（0001）面（即C面）和蓝宝石(1(1-bar)02)面（即R面）上形成了InGaN量子点，并构成了该量子点的多层结构。原子力显微镜测试的结果表明单层InGaN量子点平均宽约40nm，高约15nm；而多层量子点上层的量子点则比单层的InGaN量子点大。R面蓝宝石衬底上生长的InGaN量子点和C面蓝宝石衬底上生长的InGaN量子点相比，其PL谱不仅强度高，而且没有多峰结构。这是由于在C面蓝宝石衬底上生长的InGaN/GaN多层量子点沿生长方向[0001]存在较强的内建电场，而在R面蓝宝石衬底上得到的多层量子点沿着生长方向[11(2-bar)0]没有内建电场。InGaN量子点变温光致发光（PL）谱研究发现量子点相关的峰有快速红移现象，这是量子点系统所特有的PL谱特征。用在R面蓝宝石上生长的InGaN量子点作有源层有望避免内建电场的影响，得到高量子效率且发光波长稳定的发光器件。

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国家自然科学基金（No.6 86 1),国家重点基础研究专项经费（No.G2 683）

中国科学院半导体研究所

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