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Etude comparative de couches GaN et de structures à Puits Quantiques AlGaN/GaN sur substrat Silicium et tremplins GaN (qualité, uniformité)
Les applications à base de GaN et de ses alliages sont nombreuses dans le domaine de l’optique et de l’optoélectronique en raison notamment de l’éventail en largeur de bande interdite (longueurs d’ondes allant de l’UV au visible) mais également en raison de la possibilité d’accéder au domaine de l’infrarouge par le biais de transitions inter-sousbandes. La plupart des applications repose sur des hétérostructures (Puits/Barrières) dont on cherche à maîtriser les compositions, épaisseurs et état de contrainte.
Afin de tester les capacités du réacteur à réaliser ce type d’hétérostructures, nous nous sommes attachés à comparer des puits quantiques GaN épais de 2.6 nm (10 monocouches) dans des barrières AlGaN, les structures étant réalisées d’une part sur Silicium(111), et d’autre part sur des tremplins GaN sur Saphir fournis par LUMILOG. Les structures sont réalisées à 800°C avec le précurseur Ammoniac.
Les structures sont étudiées par photoluminescence à basse température (10K) avec un laser HeCd de puissance 10 mW. Des pics fins et la présence de répliques phonons attestent de la qualité de ces structures. Les largeurs des pics sont à l’état de l’art pour ces systèmes de matériaux. La position des pics liés à la barrière AlGaN et au premier niveau quantifié dans le puits quantique GaN est mesurée en parcourant un rayon de chaque substrat afin de déterminer l’uniformité de la croissance.
Cliquer pour voir la figure : Synthèse des mesures d’uniformité sur tremplin GaN et sur Si(111)