氮化銦鎵/氮化鎵多重量子井奈米柱光學特性之研究

Abstract

在本論文中，我們利用光激發螢光(PL)、螢光激發光(PLE)、顯微光激螢光(μ-PL)等光譜技術，來分析含有氮化銦鎵/氮化鎵(InGaN/GaN)多重量子井(Multiple-Quantum Well, MQW)結構奈米柱(nanorods)的光學特性。 由光譜量測可以得知，奈米柱相對於一般塊材(bulk)，會有114 meV的藍移(blue shift)，這是由於蝕刻成奈米柱後，材料內部會有部分的應力被釋放，導致減少了約0.45MV/cm的壓電場，使原本受壓電影響而傾斜的能帶變的平緩些，進而使躍遷的能量產生藍移的現象。此外，我們更發現奈米柱能夠有效的提升17倍的發光強度，這是由於蝕刻成奈米柱後，增加了能夠出光面積與活性層體積的比例，提高光的抽出效率;以及壓電被減小後，增加了電子與電洞再結合的機率，使光強度變強。此外，藉由化學性濕蝕刻的表面處理方式，改善了奈米柱中由乾蝕刻所帶來的傷害，降低輻射性再結合的速度，使發光強度再增加18%。