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摘要

采用高阻本征GaN薄膜，通过H3 PO4 刻蚀和SiOxNy 薄膜钝化方法对GaN薄膜进行表面态调控，研究了表面态调控对GaN薄膜光致荧光光谱的影响. 研究发现，H3PO4 刻蚀对改善GaN薄膜的紫外荧光发射作用不大，但显著增加可见荧光的强度；经SiOxNy 薄膜表面钝化的GaN紫外荧光量子效率增加12–13倍，同时对可见荧光有明显增加. 通过比较H3PO4 刻蚀和SiOxNy 薄膜钝化的室温和低温荧光光谱，探讨了表面态调控对GaN紫外荧光、蓝带荧光和黄带荧光的影响及相关物理机理.

关键词:

GaN/
表面态调控/
荧光光谱

Abstract

Hot phosphor acid (H3 PO4) etching and/or SiOxNy surface passivation are used to change the surface states of high-resistance intrinsic GaN films. The films are investigated to reveal the influence of controlled surface states on photoluminescence (PL) emission. It is found that H3 PO4 etching cannot improve the ultraviolet (UV) PL emission obviously, but the PL spectrum in the range of visible light is considerably enhanced. After passivation with SiOxNy film, the quantum efficiency of UV PL is increased by a factor of 12-13. Meanwhile, the visible PL is significantly enhanced. By analyzing the PL spectra of the etched and passivated samples obtained at room temperature and low temperatures, we discuss the role of surface states in PL emission in the range of UV, blue and yellow bands, and the related physical mechanisms.

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