13-18 September 2019
Kraków
Europe/Warsaw timezone

Monolitycznie odwrócone azotkowe diody luminescencyjne i laserowe

14 Sep 2019, 16:20
20m
Wystąpienie ustne (sesje równoległe) Fizyka materii skondensowanej (S5) Fizyka materii skondensowanej

Speaker

Henryk Turski (Instytut Wysokich Ciśnień PAN)

Description

Stosowanie azotków grupy trzeciej zrewolucjonizowało rynek źródeł światła wysokiej efektywności[1]. Mimo ogromnych środków inwestowanych w rozwój struktur azotkowych część naturalnych ograniczeń tych materiałów stawia bariery uniemożliwiające ich jeszcze szersze zastosowanie. Pośród tych barier wymienić należy wysoką rezystywność materiału typu p oraz konieczność aktywacji przewodnictwa typu p przez termiczne usunięcie wodoru pasywującego akceptory. Brak dyfuzji wodoru przez warstwy typu n oraz konieczność aktywacji typu p nakłada na strukturę poważne ograniczenie polegające na umiejscowieniu warstw typu p na wierzchu kryształu[2].
Alternatywne podejście umożliwia zastosowanie epitaksji z wiązek molekularnych z użyciem plazmy azotowej, jako źródła aktywnego azotu. Technika ta pozwala na otrzymywanie wysokiej jakości warstw azotkowych bez stosowania amoniaku będącego dodatkowo źródłem wodoru pasywującego typ p. W ten sposób zniesione zostaje restrykcyjne ograniczenie dla heterostruktur azotkowych umożliwiając wzrost warstw typu n po warstwach typu p. To otwiera możliwość wytworzenia złącz tunelowych jak i wertykalne składanie struktur p-n jedna na drugiej[3].
W niniejszej pracy pokazujemy możliwość zastosowania azotkowych złącz tunelowych, jaką jest efektywne odwrócenie kierunku przepływu prądu w strukturze. Ze względu na obecność wbudowanego pola elektrycznego w heterostrukturach azotkowych zmiana ta powoduje zmianę relacji pomiędzy tymże polem a polaryzacją złącza p-n. W ten sposób, w strukturach odwróconych, wbudowane pole elektryczne zwiększa efektywność dostarczania nośników do obszaru aktywnego oraz, w diodach laserowych, umożliwia oddalenie modu optycznego od generujących straty optyczne warstw typu p[4].
W ramach wystąpienia zaprezentowane zostaną diody luminescencyjne oraz diody laserowe wykonane w strukturze odwróconej oraz powody ich wyższej sprawności i nowe unikalne zastosowania.

[1] S. Nakamura, Rev. Mod. Phys., 87 (2015) 1139-1151.
[2] Y. Kuwanoet al. Jap. J. Appl. Phys., 52 (2013) 08JK12.
[3] M. Siekacz, et al. Opt Express, 27 (2019) 5784-5791.
[4] H. Turski et al. J. of App. Phys., 125 (2019).

Podziękowania:
Prezentowane badania były współfinansowane przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej współfinansowaną przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego (POIR.04.04.00-00-5D5B/18-00) oraz przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu LIDER/29/0185/L-7/15/NCBR/2016.

Primary authors

Henryk Turski (Instytut Wysokich Ciśnień PAN) Dr Grzegorz Muzioł (Instytut Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk) Dr Marcin Siekacz (Instytut Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk) Mr Mateusz Hajdel (Instytut Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk) Mr Mikołaj Żak (Instytut Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk) Mr Mikołaj Chlipała (Instytut Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk) Mrs Anna Feduniewicz-Żmuda (Instytut Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk) Mr Paweł Wolny (Instytut Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk) Prof. Huili (Grace) Xing (Cornell University) Prof. Debdeep Jena (Cornell University) Prof. Czeslaw Skierbiszewski (Instytut Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk)

Presentation Materials

Your browser is out of date!

Update your browser to view this website correctly. Update my browser now

×