微傾斜AlN（0001）面上へのGaN極薄膜量子井戸の作製と光学特性

摘要

有機金属気相成長法により，11{top}-00方向に3°傾斜したAlN（0001）基板上に，分子層（ML）レベルで薄いGaN/AlN量子井戸（QW）構造を作製した．作製後の表面観察からバンチンダしたMLステップ（マクロステップ）の形成が確認された．QWからの発光スぺクトルは，低温で5.5 eVと5.0 eVのダブルピークで構成されていた．これまでの実験および理論計算の報告を踏まえ，前者を原子レベルで平坦なテラス上の1 ML GaN QW，後者をマクロステップ端に形成された2 ML GaN QWからの発光であると同定した．室温ではステップ端QWからの発光が支配的となった．ステップ端QWからの発光の低温·室温強度比は30程度であり，高い内部量子効率が示唆された．時間分解フォトルミネッセンス測定により，室温における非輻射再結合の抑制が示唆され，それが内部量子効率向上の要因であることがわかった．