基于InGaN量子点的GaN盖层生长条件优化

　　多层InGaN 量子点作为有源区是解决绿光发光二极管(LED)量子效率低的有效手段，而GaN 盖层对于多层InGaN 量子点的外延生长有非常重要的影响，目前针对InGaN/GaN量子点结构中的GaN 盖层生长条件研究较少。

　　本文采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术外延生长有GaN 盖层的InGaN 量子点，研究不同外延生长条件下的GaN 盖层表面形貌和光学性质。单层InGaN 量子点的密度2×10⁹cm^-2，高度5.1 nm，直径73.5 nm。在单层量子点上改变温度、载气等条件生长20 nm GaN 盖层，研究发现适当提高温度并改变载气，可以使GaN 盖层表面形貌更为平整，平整的GaN 层有利于多层InGaN 量子点外延生长的均一性。

　　分析认为，减小氮气流量并增加氢气流量，反应物气体分子表面扩散长度增加，使GaN 表面粗糙度下降。温度升高，Ga 原子有足够的能量迁移至样品表面其它区域，则GaN 表面形貌更为平整。光致荧光(PL)谱表明改变外延生长条件有蓝移现象，证明在氢气作载气且提高温度的条件下，存在一定程度的InGaN 分解，因此温度升高幅度和氢气比例需要适中。