p.57
p.79
p.101
p.117
p.141
p.175
p.211
p.233
p.249
AlN and AlGaN by MOVPE for UV Light Emitting Devices
Abstract:
The fundamental growth issues of AlN and AlGaN on sapphire and SiC using metalorganic vapor phase epitaxy, particularly the growth of AlN and AlGaN on a groove-patterned template are reviewed. In addition, the conductivity control of AlGaN is shown. The conductivity control of p-type AlGaN, particularly the realization of a high hole concentration, is essential for realizing high-efficiency UV and DUV LEDs and LDs.
Info:
Periodical:
Pages:
175-210
Citation:
Online since:
August 2008
Keywords:
Price:
Permissions:
[1] S. A. Inada, H. Amano, I. Akasaki, A. Morita and K. Kobayashi, Meijo Daigaku Sogo Kenkyusho Sogo Gakujutsu Kenkyu Ronbunshu Vol. 5 (2006), p.73 (in Japanese).
[2] H. Amano, N. Sawaki, I. Akasaki and Y. Toyoda: Appl. Phys. Lett. Vol. 48 (1986), 353.
[3] Y. Taniyasu, M. Kasu, T. Makimoto, Nature Vol. 441 (2006), p.325.
[4] S. F. Chichibu, A. Uedono, T. Onuma, B. A. Haskell, A. Chakraborty, T. Koyama, Takahiro, 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, T. Sota, Nature Materials Vol. 5 (2006).
DOI: 10.1038/nmat1726
[5] H. Amano, A. Miyazaki, K. Iida, T. Kawashima, M. Iwaya, S. Kamiyama, I. Akasaki, R. Liu, A. Bell and F. A. Ponce, Phys. Stat. Sol., (a) Vol. 201 (2004), p.2679.
[6] M. Morita, N. Uesugi, S. Isogami, K. Tsubouchi and N. Mikoshiba, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 20 (1981) , p.17.
[7] L. M. Yeddanapalli and C. C. Schubert, J. Chem. Phys., Vol. 14 (1946), p.1.
[8] J. P. Zhang, V. Adivarahan, H. M. Wang, Q. Fareed, E. Kuokstis, A. Chitnis, M. Shatalov, J. W. Yang, G. Simin, M. A. Khan, M. Shur and R. Gaska, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 40 (2001), p. L921.
DOI: 10.1143/jjap.40.l921
[9] Y. Ishihara, J. Yamamoto, M. Kurimoto, T. Takano, T. Honda and H. Kawanishi, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 38(1999), p. L1296.
[10] H. Hirayama, T. Yatabe, N. Noguchi, T. Ohashi and N. Kamata, Appl. Phys. Lett. Vol. 91 (2007), p.071901.
[11] M. Ahonen, M. Pessa and T. Suntola, Thin Solid Films Vol. 65 (1980), p.301.
[12] N. Kobayashi, T. Makimoto and Y. Horikoshi, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 24 (1985), p. L962.
[13] A. Khan, K. Balakrishnan and T. Katona, Nature Photonics Vol. 2 (2008), p.77.
[14] Y. Ohba and A. Hatano, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 35 (1996), p. L1013.
[15] M. Imura, K. Nakamo, N. Fujimoto, N. Okada, K. Balakrishnan, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, T. Noro, T. Takagi and A. Bandoh, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 45 (2006), p.8639.
DOI: 10.1143/jjap.45.8639
[16] O. Ambacher, M. S. Brandt, R. Dimitrov, T. Metzger, M. Stutzmann, R. A. Fischer, A. Meihr, A. Bergmaier and G. Dollinger, J. Vac. Sci. & Technol. Vol. B14 (1996), p.3532.
[17] Y. Ohba and A. Hatano, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 35 (1996), p. L1013.
[18] M. Imura, K. Nakano, N. Fujimoto, N. Okada, K. Balakrishnan, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, T. Noro, T. Takagi and A. Bandoh, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 46 (2007), p.1458.
DOI: 10.1143/jjap.46.1458
[19] A. Koukitu, N. Takahashi and H. Seki, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 36 (1997), p. L1136.
[20] N. Okada, N. Fujimoto, T. Kitano, G. Narita, M. Imura, K. Balakrishnan, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, K. Shimono, T. Noro, T. Takagi and A. Bandoh, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 45(2006), p.2502.
DOI: 10.1143/jjap.45.2502
[21] S. Kamiyama, M. Iwaya, S. Takanami, S. Terao, A. Miyazaki, H. Amano and I. Akasaki, Phys. Stat. Sol. (a) Vol. 192 (2002), p.296.
DOI: 10.1002/1521-396x(200208)192:2<296::aid-pssa296>3.0.co;2-z
[22] K. Iida, T. Kawashima, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki and A. Bandoh, J. Crystal Growth Vol. 298 (2007), p.265.
[23] M. Suzuki and T. Uenoyama, EMIS Datareview Series, Properties, Processing and Applications of Gallium Nitride and Related Semiconductors Vol. 23 (1999), 175.
[24] Y. Koide, N. Itoh, K. Itoh, N. Sawaki and I. Akasaki, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 27 (1988), p.11.
[25] K. Itoh, T. Kawamoto, H. Amano, K. Hiramatsu and I. Akasaki, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 30 (1991), p. (1924).
[26] S. Terao, M. Iwaya, T. Sano, T. Nakamura, S. Kamiyama, H. Amano and I. Akasaki, J. Crystal Growth Vol. 237-239 (2002), p.947.
[27] J. A. Floro and E. Chason, Appl. Phys. Lett. 69 (1996), p.3830.
[28] M. Iwaya, T. Takeuchi, S. Yamaguchi, C. Wetzel, H. Amano and I. Akasaki, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 37 (1998), p. L316.
[29] H. Amano, M. Iwaya, T. Kashima, M. Katsuragawa, I. Akasaki, J. Han, S. Hearne, J. Floro, E. Chason and J. Figiel, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 37 (1998), p. L1540.
[30] A. Hirano, C. Pernot, M. Iwaya, T. Detchprohm, H. Amano and I. Akasaki, Phys. Stat. Sol. (a), Vol. 188 (2001), p.293.
DOI: 10.1002/1521-396x(200111)188:1<293::aid-pssa293>3.0.co;2-d
[31] A. Dadgar, J. Blasing, A. Diez, A. Alam, M. Heuken and A. Krost, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 39 (2000), p. L1183.
[32] K. E. Waldrip, J. Han, J. J. Fiegel, H. Zhou, E. Makarona and A. V. Nurmikko, Appl. Phys. Lett. Vol. 78 (2001), p.3205.
[33] N. Kuwano, T. Tsuruda, Y. Adachi, S. Terao, S. Kamiyama, H. Amano and I. Akasaki, Phys. Stat. Sol. (a) Vol. 192 (2002), p.366.
DOI: 10.1002/1521-396x(200208)192:2<366::aid-pssa366>3.0.co;2-6
[34] A. Usui, H. Sunakawa, A. Sakai and A. Yamaguchi, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 36 (1997), p. L899.
[35] T Zheleva, O. Nam, M. Bremser and R. Davis, Appl. Phys. Lett. Vol. 71 (1997), p.2472.
[36] M. Iwaya, S. Terao, T. Sano, T. Ukai, R. Nakamura, S. Kamiyama, H. Amano and I. Akasaki, J. Crystal Growth Vol. 237-239 (2002), p.951.
[37] D. Hull and D. J. Bacon Introduction to Dislocations, Butterworth Heineman, 4th Edition, 2001, p.168.
[38] Z. Liliental-Weber, S. Ruvimov, C. Kisielowski, Y. Chen, W. Swider, J. Washburn, N. Newman, A. Gassmann, X. Liu and L. Schloss, Mater. Res. Soc. Symp. Proc., Gallium Nitride and Related Materials Vol. 395 (1996), p.351.
DOI: 10.1557/proc-395-351
[39] A. Sakai, H. Sunakawa and A. Usui, Appl. Phys. Lett. Vol. 71 (1997), p.2259.
[40] 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. Vol. 43 (2004), p. L479.
DOI: 10.1143/jjap.43.l499
[41] S. Nakamura, M. Senoh, S. -I. Nagahama, N. Iwasa, T. Yamada, T. Matsushita, H. Kiyoku and Y. Sugimoto, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 35 (1996), p. L74.
DOI: 10.1143/jjap.35.l74
[42] M. Kneissl, D. W. Treat, M. Teepe, N. Miyashita, N. M. Johnson, Proc., SPIE the Intern. Soc. Opt. Eng. Vol. 4995 (2003), p.103.
[43] J. Edmond, A. Abare, M. Bergman, J. Bharathan, K. Lee, B. D. Emerson, K. Haberern, J. Ibbetson, M. Leung, P. Russel and D. Slater, J Crystal Growth Vol. 272 (2004), p.270.
[44] A. Usui, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 482 (1998), p.233.
[45] K. Hiramatsu, K. Nishiyama, M. Onishi, H. Mizutani, M. Narukawa, A. Motogaito, H. Miyake, Y. Iyechika and T. Maeda, J. Crystal Growth Vol. 221 (2000), p.316.
[46] S. Kamiyama, M. Iwaya, H. Amano and I. Akasaki, Optoelec. Rev. 10 (2002), p.225.
[47] R. Liu, A. Bell, F. A. ponce, H. Amano, I. Akasaki and D. Cherns, Phys. Stat. Sol. (c) Vol. 0 (2003), p.2136.
[48] M. Imura, K. Nakano, N. Fujimoto, N. Okada, K. Balakrishnan, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, T. Noro, T. Takagi and A. Bandoh, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 46 (2007), p.1458.
DOI: 10.1143/jjap.46.1458
[49] H. Amano, N. Sawaki, I. Akasaki and Y. Toyoda, Appl. Phys. Lett. Vol. 48 (1986), p.353.
[50] K. Itoh, Doctor Thesis, Faculty Electric Engineering, Nagoya University, Nagoya, (1991).
[51] T. Shibata, K. Asai, S. Sumiya, M. Mouri, M. Tanaka, O. Oda, H. Katsukawa, H. Miyake and K. Hiramatsu, Phys. Stat. Sol. (c) Vol. 0 (2003), p. (2023).
[52] Y. Kida, T. Shibata H. Miyake and K. Hiramatsu, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 42 (2003), L572.
[53] Q. Paduano and and D. Weyburne, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 44 (2005) , L150.
[54] S. Paduano, D. W. Weyburne, J. Jasinski and Z. Liliental-Weber, J. Cryst. Growth Vol. 261 (2004) p.259.
[55] Y. Ohba, R. Sato and K. Kaneko, Jpn. J. Appl. Phys. 40, (2001) L1293. Y. Ohba, R. Sato and K. Kaneko, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 36 (1997), p. L1565.
[56] M. Imura, H. Sugimura, N. Okada, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki and A. Bandoh, J. Crytsal Growth, in press.
[57] M. Imura, K. nakano, T. Kitano, N. Fujimoto, G. Narita, N. Okada, K. Balakrishnan, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, K. Shimono, T. Noro, T. Takagi, A. Bandoh, Appl. Phys. Lett. 89(2006), p.221901.
DOI: 10.1063/1.2364460
[58] N. Okada, N. Fujimoto, T. Kitano, G. Narita, M. Imura, K. Balakrishnan, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano and I. Akasaki, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 45 (2006), p.2502.
DOI: 10.1143/jjap.45.2502
[59] T. Metzger, R. Höpler, E. Born, O. Ambacher, M. Stutzmann, R. Stömmer, M. Schuster, H. Göbel, S. Christiansen, M. Albrecht, H. P. Strunk, Philos. Mag. A Vol. 77 (1998), p.1013.
[60] M. Imura, K. Nakano, G. Narita, N. Fujimoto, N. Okada, K. Balakrishnan, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, T. Noro, T. Takagi and A. Bandoh, J. Crystal Growth Vol. 298 (2007), p.257.
[61] A. Sakai, H. Sunakawa, A. Usui, Appl. Phys. Lett. Vol. 71 (1997), p.2259.
[62] Z. Liliental-Weber, D. Cherns, J. Appl. Phys. Vol. 89 (2001), p.7833.
[63] A. Usui, H. Sunakawa, A. Sakai, A. Yamaguchi, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 36 (1997), p. L899.
[64] K. Balakrishnan, A. Bandoh, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, and I. Akasaki Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 46 (2007), p. L307.
DOI: 10.1143/jjap.46.l307
[65] Y. Taniyasu, M. Kasu and N. Kobayashi, Appl. Phys. Lett., Vol. 81 (2002), 1255.
[66] J. Li, T. N. Oder, M. L. Nakarmi, J. Y. Lin and H. X. Jiang, Appl. Phys. Lett. Vol. 80 (2002) , 1210.
[67] N. Nepal, M. L. Nakarmi, K. B. Nam, J. Y. Lin and H. X. Jiang. Appl. Phys. Lett. Vol. 85 (2004), p.2271.
[68] M. L. Nakarmi, K. H. Kim, K. Zhu, J. Y. Lin and H. X. Jiang. Proc. of SPIE 5530 (2004) , p.7.
[69] H. Yu, E. Ulker and E. Ozbay, J. Cryst. Growth Vol. 283 (2006), p.419.
[70] Y. Taniyasu, M. Kasu and T. Makimoto, Nature Vol. 441 (2006), p.18.
[71] J. A. Van Vechten, J. D Zook, R. D. Horning and B. Goldenberg, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 31 (1992), p.3662.
[72] S. Nakamura, T. Mukai, M. Senoh and N. Iwasa, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 31 (1992), p. L139.
[73] Z. Liliental-Weber, M. Benamara, W. Swider, J. Washburn, I. Grzegory, S. Porowski, D. J. H. Lambert, C. J. Eiting and R. D. Dupuis, Appl. Phys. Lett. Vol. 75(1999), p.4159.
DOI: 10.1063/1.125568
[74] M. Suzuki, T. Uenoyama and A. Yanase, Phys. Rev. Vol. B52 (1995), p.8132.
[75] K. Hayashi, K. Itoh, N. Sawaki, I. Akasaki, Solid State Commun. Vol. 77 (1991), p.115.
[76] J. H. Edgar, S. Strite, I. Akasaki, H. Amano and C. Wetzel: Properties, Processing and Applications of Gallium Nitride and Related Semiconductors (IEE, London, 1999) 143.
[77] M. Katsuragawa, S. Sota, M. Komori, C. Anbe, T. Takeuchi, H. Sakai, H. Amano and I. Akasaki, J. Cryst. Growth Vol. 189 (1998), p.528.
[78] Y. Taniyasu, M. Kasu and N. Kobayashi, Appl. Phys. Lett. Vol. 89 (2006), p.182112.
[79] M. L. Nakarmi, N. Nepal, C. Ugolini, T. M. Altahtamouni, J. Y. Lin and H. X. Jiang. Appl. Phys. Lett. Vol. 89 (2006), p.152120.
DOI: 10.1063/1.2362582
[80] J. R. Haynes, Phys. Rev. Lett. Vol. 4 (1960), p.361.
[81] J. W. Orton and C. T. Foxon, A8. 5 Acceptors in GaN adn related compounds, Properties, processing and applications of Gallium nitride and related semiconductors, Edited by J. H. Edgar, S. Strite, I. Akasaki, H. Amano and C. Wetzel, An INSPEC publication, emis Datareviews Series No. 23, p.300.
[82] http: /www. semitech. us/products/SiLENSe.