Plasma-assisted molecular beam epitaxy of AlGaN heterostructures for deep-ultraviolet optically pumped lasers

Physica Status Solidi (A) Applications and Materials Science

Volumn 210, Issue 3, 2013, Pages 439-450

  Jmerik, V N ^a   Lutsenko, E V ^b   Ivanov, S V ^a  

^a IOFFE INSTITUTE   (Russian Federation)

^b B I STEPANOV INSTITUTE OF PHYSICS   (Belarus)

Author keywords

AlGaN; deep UV lasers; dislocations; growth kinetics; plasma assisted MBE; quantum wells

Indexed keywords

ALGAN; ALN NUCLEATION LAYERS; DEEP-UV LASERS; ELEMENTS OF THE STRUCTURES; OPTICALLY PUMPED LASING; PLASMA-ASSISTED MBE; PLASMA-ASSISTED MOLECULAR BEAM EPITAXY; THRESHOLD POWER DENSITY;

ALLOYING; ALUMINUM; DESIGN; DISLOCATIONS (CRYSTALS); DROPS; EPITAXIAL GROWTH; GALLIUM NITRIDE; GROWTH KINETICS; MOLECULAR BEAM EPITAXY; MORPHOLOGY; NUCLEATION; OPTICAL WAVEGUIDES; OPTICALLY PUMPED LASERS; PHASE DIAGRAMS; SAPPHIRE; SEMICONDUCTING ALUMINUM COMPOUNDS; SEMICONDUCTOR QUANTUM WELLS; SUPERLATTICES; WAVEGUIDES; WAVELENGTH;

BUFFER LAYERS;

EID: 84874886086     PISSN: 18626300     EISSN: 18626319     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/pssa.201300006     Document Type: Article

References (66)

1. http://www.yole.fr, UV LED Market. A comprehensive survey on UV LED and related AlN substrates and epiwafers 2012.
2. M. Kneissl, T. Kolbe, C. Chua, V. Kueller, N. Lobo, J. Stellmach, A. Knauer, H. Rodriguez, S. Einfeldt, Z. Yang, N. M. Johnson, and, M. Weyers, Semicond. Sci. Technol. 26, 014036 (2011).
3. H. Hirayama, N. Noguchi, S. Fujikawa, J. Norimatsu, N. Kamata, T. Takano, and, K. Tsubaki, Proc. SPIE 7216, 721621 (2009).
4. H. Yoshida, Y. Yamashita, M. Kuwabara, and, H. Kan, Appl. Phys. Lett. 93, 241106 (2008).
5. H. Yoshida, M. Kuwabara, Y. Yamashita, K. Uchiyama, and, H. Kan, Proc. SPIE 7939, 79390V-1 (2011).
6. M. Shatalov, M. Gaevski, V. Adivarahan, and, A. Khan, Jpn. J. Appl. Phys. 45, L1286 (2006).
7. T. Takano, Y. Narita, A. Horiuchi, and, H. Kawanishi, Appl. Phys. Lett. 84, 3567 (2004).
8. M. Kneissl, Z. Yang, M. Teepe, C. Knollenberg, O. Schmidt, P. Kiesel, and, N. M. Johnson, J. Appl. Phys. 101, 123103 (2007).
9. T. Wunderer, C. L. Chua, Z. Yang, J. E. Northrup, N. M. Johnson, G. A. Garrett, H. Shen, and, M. Wraback, Appl. Phys. Express 4, 092101 (2011).
10. V. N. Jmerik, A. M. Mizerov, A. A. Sitnikova, P. S. Kop'ev, S. V. Ivanov, E. V. Lutsenko, N. P. Tarasuk, N. V. Rzheutskii, and, G. P. Yablonskii, Appl. Phys. Lett. 96, 141112 (2010).
11. K. Iida, T. Kawashima, A. Miyazaki, H. Kasugai, S. Mishima, A. Honshio, Y. Miyake, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, and, I. Akasaki, Jpn. J. Appl. Phys. 43, L499 (2004).
12. D. M. Follstaedt, S. R. Lee, A. A. Allerman, and, J. A. Floro, J. Appl. Phys. 105, 083507 (2009).
13. A. A. Allerman, M. H. Crawford, M. A. Miller, and, S. R. Lee, J. Cryst. Growth 312, 756. (2010).
14. J. Simon, V. Protasenko, C. Lian, H. Xing, and, D. Jena, Science 327, 60 (2009).
15. B. Borisov, V. Kuryatkov, Y. Kudryavtsev, R. Asomoza, S. Nikishin, D. Y. Song, M. Holtz, and, H. Temkin, Appl. Phys. Lett. 87, 132106 (2005).
16. S. F. Chichibu, A. Uedono, T. Onuma, B. A. Haskell, A. Chakraborty, T. Koyama, P. T. Fini, S. Keller, S. P. DenBaars, J. S. Speck, U. K. Mishra, S. Nakamura, S. Yamaguchi, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, J. Han, and, T. S. Sota, Nature Mater. 5, 810 (2006).
17. K. B. Nam, J. Li, M. L. Nakarmi, J. Y. Lin, and, H. X. Jiang, Appl. Phys. Lett. 84, 5264 (2004).
18. J. P. Zhang, M. A. Khan, W. H. Sun, H. M. Wang, C. Q. Chen, Q. Fareed, E. Kuokstis, and, J. W. Yang, Appl. Phys. Lett. 81, 4392 (2002).
19. H. Hirayama, T. Yatabe, N. Noguchi, T. Ohashi, and, N. Kamata, Appl. Phys. Lett. 91, 071901 (2007).
20. S. G. Mueller, R. T. Bondokov, K. E. Morgan, G. A. Slack, S. B. Schujman, J. Grandusky, J. A. Smart, and, L. J. Schowalter, Phys. Status Solidi A 206, 1153 (2009).
21. S. Yoshida, S. Misawa, and, S. Gonda, Appl. Phys. Lett. 53, 6844 (1982).
22. G. Kipshidze, V. Kuryatkov, B. Borisov, M. Holtz, S. Nikishin, and, H. Temkin, Appl. Phys. Lett. 80, 3682 (2002).
23. D. Korakakis, K. F. Ludwig, Jr., and, T. D. Moustakas, Appl. Phys. Lett. 71, 72 (1997).
24. Y. Liao, C. Thomidis, C.-K. Kao, and, T. D. Moustakas, Appl. Phys. Lett. 98, 081110 (2011).
25. A. V. Kondratyev, R. A. Talalaev, W. V. Lundin, A. V. Sakharov, A. V. Tsatsul'nikov, E. E. Zavarin, A. V. Fomin, and, D. S. Sizov, J. Cryst. Growth 272, 420 (2004).
26. E. Monroy, B. Daudin, E. Bellet-Amalric, N. Gog-neau, D. Jalabert, F. Enjalbert, J. Brault, J. Barjon, and, Le. Si. Dang, J. Appl. Phys. 93, 1550. (2003).
27. M. Mesrine, N. Grandjean, and, J. Massies, Appl. Phys. Lett. 72, 350 (1998).
28. Z. Y. Fan, and, N. Newman, Mater. Sci. Eng. B 87, 244 (2001).
29. E. Iliopoulos, and, T. D. Moustakas, Appl. Phys. Lett. 81, 295 (2002).
30. Y. Wang, A. S. Özcan, K. F. Ludwig, A. Bhattacharyya, T. D. Moustakas, L. Zhou, and, D. J. Smith, Appl. Phys. Lett. 88, 181915 (2006).
31. C. J. Collins, A. V. Sampath, G. A. Garrett, W. L. Sar-ney, H. Shen, M. Wraback, A. Yu, G. S. Nikiforov, I. I. I. Cargill, and, V. Dierolf, Appl. Phys. Lett. 86, 031916 (2005).
32. A. V. Sampath, G. A. Garrett, C. J. Collins, W. L. Sarney, E. D. Readinger, P. G. Newman, H. Shen, and, M. Wraback, J. Electron. Mater. 35, 641 (2006).
33. M. Gao, S. T. Bradley, Y. Cao, D. Jena, Y. Lin, S. A. Ringel, J. Hwang, W. J. Schaff, and, L. J. Brillson, J. Appl. Phys. 100, 103512 (2006).
34. V. N. Jmerik, A. M. Mizerov, T. V. Shubina, A. V. Sakharov, A. A. Sitnikova, P. S. Kop'ev, S. V. Ivanov, E. V. Lutsenko, A. V. Danilchyk, N. V. Rzheutskii, and, G. P. Yablonskii, Semiconductors 42, 1420 (2008).
35. A. Bhattacharyya, T. D. Moustakas, L. Zhou, D. J. Smith, and, W. Hug, Appl. Phys. Lett. 94, 181907 (2009).
36. V. Fellmann, P. Jaffrennou, D. S. Giao, B. Gayral, K. Lorenz, E. Alves, and, B. Daudin, Jpn. J. Appl. Phys. 50, 031001 (2011).
37. V. N. Jmerik, A. M. Mizerov, T. V. Shubina, S. B. Listoshin, and, S. V. Ivanov, Tech. Phys. Lett. 33, 333 (2007).
38. V. N. Jmerik, A. M. Mizerov, D. V. Nechaev, P. A. Aseev, A. A. Sitnikova, S. I. Troshkov, P. S. Kop'ev, and, S. V. Ivanov, J. Cryst. Growth 354, 188 (2012).
39. V. N. Jmerik, T. V. Shubina, A. M. Mizerov, K. G. Belyaev, A. V. Sakharov, M. V. Zamoryanskaya, A. A. Sitnikova, V. Yu. Davydov, P. S. Kop'ev, E. V. Lutsenko, A. V. Danilchyk, N. V. Rzheutskii, G. P. Yablonskii, and, S. V. Ivanov, J. Cryst. Growth 311, 2080 (2009).
40. A. R. Smith, R. M. Feenstra, D. W. Greve, M.-S. Shin, M. Skowronski, J. Neugebauer, and, J. E. Northrup, Appl. Phys. Lett. 72, 2114 (1998).
41. P. B. Hirsch, A. Howie, R. Nicholson, D. W. Pashley, and, M. J. Whelan, Electron Microscopy of Thin Crystals (Butterworths, London, 1965,).
42. M. Benaissa, P. Vennéguès, O. Tottereau, L. Nguyen, and, F. Semond, Appl. Phys. Lett. 89, 231903 (2006).
43. X. Q. Shen, H. Matsuhata, T. Ide, and, M. Shimizu, J. Appl. Phys. 111, 103529 (2012).
44. J. Bai, M. Dudley, W. H. Sun, H. M. Wang, and, M. A. Khan, Appl. Phys. Lett. 88, 051903 (2006).
45. A. E. Romanov, and, J. S. Speck, Appl. Phys. Lett. 83, 2569 (2003).
46. P. Cantu, F. Wu, P. Waltereit, S. Keller, A. E. Romanov, S. P. DenBaars, and, J. S. Speck, J. Appl. Phys. 97, 103534 (2005).
47. D. M. Follstaedt, S. R. Lee, A. A. Allerman, and, J. A. Floro, J. Appl. Phys. 105, 083507534 (2009).
48. W. H. Sun, J. P. Zhang, J. W. Yang, H. P. Maruska, M. A. Khan, R. Liu, and, F. A. Ponce, Appl. Phys. Lett. 87, 211915 (2005).
49. D. V. Nechaev, V. N. Jmerik, A. M. Mizerov, P. S. Kop'ev, and, S. V. Ivanov, Tech. Phys. Lett. 38, 443 (2012).
50. H. Jiang, T. Egawa, M. Hao, and, Y. Liu, Appl. Phys. Lett. 87, 241911 (2005).
51. A. M. Mizerov, V. N. Jmerik, P. S. Kop'ev, and, S. V. Ivanov, Phys. Status Solidi C 7, 2046 (2010).
52. X.-M. Zhu, and, Y.-K. Pu, Plasma Sources Sci. Technol. 17, 024002 (2008).
53. S. V. Ivanov, P. S. Kop'ev, and, N. N. Ledentsov, J. Cryst. Growth 111, 151 (1991).
54. A. Mizerov, V. Jmerik, M. Yagovkina, S. Troshkov, P. Kop'ev, and, S. Ivanov, J. Cryst. Growth 323, 68 (2011).
55. C. B. Alcock, V. P. Itkin, and, M. K. Horrigan, Can. Metal. Q. 23, 309 (1984).
56. Z. A. Munir, and, A. W. Searcy, J. Chem. Phys. 42, 4223 (1965).
57. N. Grandjean, J. Massies, F. Semond, S. Yu. Karpov, and, R. A. Talalaev, Appl. Phys. Lett. 74, 1854 (1999).
58. S. Fernández-Garrido, G. Koblmüller, E. Calleja, and, J. S. Speck, J. Appl. Phys. 104, 033541 (2008).
59. S. V. Ivanov, N. N. Ledentsov, and, P. S. Kop'ev, J. Cryst. Growth 104, 345 (1990).
60. A. M. Mizerov, V. N. Jmerik, M. A. Yagovkina, S. I. Troshkov, P. S. Kop'ev, and, S. V. Ivanov, submitted to J. Cryst. Growth.
61. V. Yu. Davydov, I. N. Goncharuk, A. N. Smirnov, A. E. Nikolaev, W. V. Lundin, A. S. Usikov, A. A. Klo-chikhin, J. Aderhold, J. Graul, O. Semchinova, and, H. Harima, Phys. Rev. B 65, 125203 (2002).
62. H. Angerer, D. Brunner, F. Freudenberg, O. Amba-cher, M. Stutzmann, R. Hopler, T. Metzger, E. Born, G. Dollinger, A. Bergmaier, S. Karsch, and, H.-J. Korner, Appl. Phys. Lett. 71, 1504 (1997).
63. M. Holtz, T. Prokofyeva, M. Seon, K. Copeland, J. Vanbuskirk, S. Williams, S. A. Nikishin, V. Tretya-kov, and, H. Temkin, J. Appl. Phys. 89, 7977 (2001).
64. V. N. Jmerik, A. M. Mizerov, T. V. Shubina, A. A. To-ropov, K. G. Belyaev, A. A. Sitnikova, M. A. Yagovkina, P. S. Kop'ev, E. V. Lutsenko, A. V. Danilchyk, N. V. Rzheutskii, G. P. Yablonskii, B. Monemar, and, S. V. Ivanov, Phys. Status Solidi A 207, 1313 (2010).
65. E. A. Shevchenko, V. N. Jmerik, A. M. Mizerov, A. A. Sitnikova, S. V. Ivanov, and, A. A. Toropov, Semiconductors 46, 998 (2012).
66. G. P. Yablonskii, E. V. Lutsenko, V. N. Pavlovskii, I. P. Marko, A. L. Gurskii, V. Z. Zubialevich, A. V. Mudryi, O. Schon, H. Protzmann, M. Lunenburger, B. Schineller, and, M. Heuken, Appl. Phys. Lett. 79, 1953. (2001).