दीर्घ तरंगदैर्ध्य GaN-आधारित प्रकाश उत्सर्जक डायोड में V-खामियों की संरचना

V-खामी एक स्वाभाविक रूप से होने वाली उलटी षष्ठकोणीय पिरामिड संरचना है जिसे 1990 के दशक से GaN और InGaN वृद्धि में अध्ययन किया गया है। पूर्व-क्वांटम वेल सुपरलेटिस या समकक्ष तैयारी परतों में V-खामियों का रणनीतिक उपयोग हरे, पीले और लाल InGaN प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LEDs) के लिए रिकॉर्ड तोड़ दक्षताओं को सक्षम बनाता है, जिसमें V-खामियों के अर्ध-ध्रुवीय साइडवॉल के माध्यम से छिद्रों का पार्श्व इंजेक्शन होता है। इस लेख में, हम सक्रिय क्षेत्र के संघटन, V-खामी निर्माण और (0001) पैटर्न वाले नीलम और (111) Si उपस्ट्रेट पर उगने वाले हरे और लाल LEDs में V-खामी संरचना का अध्ययन करने के लिए बिखरन का विपरीत संचरण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी, उच्च कोणीय अन्नुलर डार्क फील्ड स्कैनिंग ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी, एक्स-रे फ्लूरेसेंस मानचित्र और परमाणु प्रॉब टोमोग्राफी जैसी उन्नत विशेषता तकनीकों का उपयोग करते हैं। हम V-खामियों के दो विशिष्ट प्रकारों की पहचान करते हैं। "बड़े" V-खामियां वे हैं जो पूर्व-वेल सुपरलेटिस में बनती हैं और छिद्र इंजेक्शन को बढ़ावा देती हैं, आमतौर पर मिश्रित (Burgers वेक्टर b=±a±c) चरित्र धागे वाले विकृतियों पर नाभिकित होती हैं। इसके अतिरिक्त, "छोटी" V-खामियां अक्सर बहु-क्वांटम वेल क्षेत्र में बनती हैं और इन्हें उच्च दक्षता वाले LEDs के लिए हानिकारक माना जाता है क्योंकि ये गैर-रेडियेटिव मार्ग प्रदान करती हैं। छोटी V-खामियां अक्सर बेसल प्लेन स्टैकिंग दोष या स्टैकिंग दोष बॉक्स से संबंधित होती हैं। इसके अलावा, हम बिखरन विपरीत संचरण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के माध्यम से दिखाते हैं कि V-खामी भरने के दौरान, धागे वाला विकृति, जो V-खामी के केंद्र में चलता है, "मोड़" जाएगा एक छह 101¯1 अर्ध-ध्रुवीय सतहों में से एक पर। यह परिणाम V-खामी इंजीनियर्ड LEDs में गैर-रेडियेटिव पुनः संयोजन को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।