(0001ˉ)面p型氮化镓经镁与氢顺序离子注入后近带边发射的室温光致发光寿命

摘要： 采用Mg和H顺序离子注入后高温退火制备的(000(cid:2)1)N极性p型GaN，在300K下显示出近带边(NBE)发光。(000(cid:2)1)晶面样品中Mg与H浓度分别为1×101?和2×102? cm?3，经1230℃退火处理后，其NBE发光的最长光致发光寿命(sPL)在300K时为18皮秒。该数值与相同Mg浓度的(0001)Ga极性p型掺镁GaN(p-GaN:Mg)同质外延薄膜基本相当。通过关联sPL值与正电子湮没光谱测定的主要空位型缺陷浓度，估算出主要非辐射复合中心(NRCs)——即Ga空位团簇(VGa)?(VN)?等Ga空位(VGa)与N空位(VN)组合体——的电子俘获截面(rn)约为10?13 cm2量级。尽管缺陷团簇尺寸不同，该rn值与p-GaN:Mg外延层中主要NRCs（如VGa(VN)?或VGa(VN)?）的数值也具有可比性。这些rn值普遍大于n型GaN中主要NRCs（VGaVN双空位）的空穴俘获截面(rp=7×10?1? cm2)。