Модификация рельефа n-поверхности AlGaInN-светодиодов изменением состава газовой смеси при реактивном ионном травлении
Марков Л.К.1, Смирнова И.П.1, Кукушкин М.В.1, Павлюченко А.С.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: l.markov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 22 января 2020 г.
В окончательной редакции: 28 января 2020 г.
Принята к печати: 28 января 2020 г.
Выставление онлайн: 26 марта 2020 г.
Исследовалась зависимость рельефа, возникающего на освободившейся после удаления ростовой подложки поверхности светодиодной гетероструктуры, от состава газовой смеси, применявшейся в процессе реактивного ионного травления светодиодных гетероструктур состава AlGaInN. Показано, что использование смеси, состоящей из Cl2 и Ar в соотношении 3 : 2 по скорости потоков приводит к наиболее тонкому рельефу, а газовая смесь BCl3 и Ar в соотношении 2 : 1 обеспечивает наибольшие по размеру элементы структуры. Для изучения влияния характера рельефа на квантовый выход светодиодов были изготовлены серии флип-чип светодиодов на кремниевой подложке, которые после удаления ростовой подложки подвергались травлению в разных режимах. Оптимальным для достижения максимального вывода излучения из светодиодного кристалла с длиной волны собственного излучения 460 нм оказалось травление в смеси Cl2 : BCl3 : Ar в соотношении потоков 6 : 10 : 11, приводящее к промежуточным значениям размеров элементов рельефа травления. Изменение характера рельефа в зависимости от состава газовой смеси дает основания предполагать возможность подстройки параметров рельефа под используемую длину волну излучения. Изучение зависимости квантового выхода светодиодных кристаллов от времени травления в рассмотренной трехкомпонентной смеси приводит к оценке оптимального времени травления в районе 30 мин. Результаты настоящей работы могут быть полезны также при поиске условий минимизации отражения кристаллом падающего излучения, например, для фотоприемников. Ключевые слова: светоизлучающий диод, светоизлучающий кристалл, рельеф поверхности, реактивное ионное травление, флип-чип конструкция, нитрид галлия.
- Y.J. Lee, J.M. Hwang, T.C. Hsu, M.H. Hsieh, M.J. Jou, B.J. Lee, T.C. Lu, H.C. Kuo, S.C. Wang. IEEE Photon. Technol. Lett., 18, 1152 (2006)
- S.-M. Jeong, S. Kissinger, D.-W. Kim, S. Jae Lee, J.-S. Kim, H.-K. Ahn, C.-R. Lee. J. Cryst. Growth, 312, 258 (2010)
- J.H. Kang, J.H. Ryu, H.K. Kim, H.Y. Kim, N. Han, Y.J. Park, P. Uthirakumar, C.-H. Hong. Opt. Express, 19, 3637 (2011)
- R.H. Horng, C.C. Yang, J.Y. Wu, S.H. Huang, C.E. Lee, D.S. Wuu. Appl. Phys. Lett., 86, 221101 (2005)
- H. Huang, J. Hu, H. Wang. J. Semicond., 35, 084006 (2014)
- M.J. Park, C.U. Kim, S.B. Kang, S.H. Won, J.S. Kwak, C.-M. Kim, K.J. Choi. Adv. Opt. Mater., 5, 1600684 (2017)
- Л.К. Марков, А.С. Павлюченко, И.П. Смирнова. ФТП, 53, 181 (2019)
- D. Ge, X. Huang, J. Wei, P. Qian, L. Zhang, J. Ding, S. Zhu. Mater. Res. Express, 6, (2019)
- H.H. Yen, H.C. Kuo, W.Y. Yeh. Phys. Status Solidi C, 5, 2152 (2008)
- Y.J. Sung, M.-S. Kim, H. Kim, S. Choi, Y.H. Kim, M.-H. Jung, R.-J. Choi, Y.-T. Moon, J.-T. Oh, H.-H. Jeong. Opt. Express, 27, 29930 (2019)
- T. Fujii, Y. Gao, R. Sharma, E.L. Hu, S.P. DenBaars, S. Nakamura. Appl. Phys. Lett., 84, 855 (2004)
- D.W. Kim, H.Y. Lee, M.C. Yoo, G.Y. Yeom. Appl. Phys. Lett., 86, 052108 (2005)
- J.J. Wierer, D.A. Steigerwald, M.R. Krames, J.J. O'Shea, M.J. Ludowise, G. Christenson, Y.-C. Shen, C. Lowery, P.S. Martin, S. Subramanya, W. Gotz, N.F. Gardner, R.S. Kern, S.A. Stockman. Appl. Phys. Lett., 78, 3379 (2001)
- S. Zhou, X. Liu, H. Yan, Z. Chen, Y. Liu, S. Liu. Opt. Express, 27, A669 (2019)
- Л.К. Марков, И.П. Смирнова, А.С. Павлюченко, М.В. Кукушкин, Е.Д. Васильева, А.Е. Черняков, А.С. Усиков. ФТП, 47, 386 (2013)
- И.П. Смирнова, Л.К. Марков, Д.А. Закгейм, Е.М. Аракчеева, М.Р. Рымалис. ФТП, 40, 1397 (2006)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.