RU197477U1 - Функциональный трехмерный компонент оптоэлектронного прибора - Google Patents

Функциональный трехмерный компонент оптоэлектронного прибора Download PDF

Info

Publication number
RU197477U1
RU197477U1 RU2019140444U RU2019140444U RU197477U1 RU 197477 U1 RU197477 U1 RU 197477U1 RU 2019140444 U RU2019140444 U RU 2019140444U RU 2019140444 U RU2019140444 U RU 2019140444U RU 197477 U1 RU197477 U1 RU 197477U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
array
substrate
functional
gallium nitride
optoelectronic device
Prior art date
Application number
RU2019140444U
Other languages
English (en)
Inventor
Константин Павлович Котляр
Родион Романович Резник
Игорь Викторович Штром
Тамара Нарциссовна Березовская
Алексей Дмитриевич Большаков
Дмитрий Степанович Шевчук
Георгий Эрнстович Цырлин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования и науки "Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алферова Российской академии наук" (СПБАУ РАН им. Ж.И. Алферова)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования и науки "Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алферова Российской академии наук" (СПБАУ РАН им. Ж.И. Алферова) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования и науки "Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алферова Российской академии наук" (СПБАУ РАН им. Ж.И. Алферова)
Priority to RU2019140444U priority Critical patent/RU197477U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU197477U1 publication Critical patent/RU197477U1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/0009—Forming specific nanostructures
    • B82B3/0014—Array or network of similar nanostructural elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/0009—Forming specific nanostructures
    • B82B3/0033—Manufacture or treatment of substrate-free structures, i.e. not connected to any support
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B23/00—Single-crystal growth by condensing evaporated or sublimed materials
    • C30B23/007—Growth of whiskers or needles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B23/00—Single-crystal growth by condensing evaporated or sublimed materials
    • C30B23/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B23/08—Epitaxial-layer growth by condensing ionised vapours
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/38—Nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C30B29/403—AIII-nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/60—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape characterised by shape
    • C30B29/62—Whiskers or needles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B33/06—Joining of crystals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B33/08—Etching
    • C30B33/10—Etching in solutions or melts
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/02—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of crystals, e.g. rock-salt, semi-conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к полупроводниковым приборам и может найти применение в промышленном производстве светоизлучающих устройств и фоточувствительных элементов.Функциональный трехмерный компонент оптоэлектронного прибора представляет собой бесподложечный массив однонаправленных нитевидных нанокристаллов нитрида индий-галлия, имеющих переменное по высоте поперечное сечение с утонениями на обоих концах и частично сросшихся в серединной по высоте зоне.Достигаемый технический результат - обеспечение конструктивной прочности (целостности) ФТК, сформированного в виде массива ННК нитрида индий-галлия, достаточной для его функционирования после отделения от подложки при высоком оптическом качестве материала ННК.

Description

Полезная модель относится к полупроводниковым приборам, а точнее к структуре бесподложечного массива полупроводниковых нитевидных нанокристаллов - функционального трехмерного компонента (детали), предназначенного для использования в оптоэлектронных приборах. Полезная модель может найти применение, например, в промышленном производстве светоизлучающих устройств и фоточувствительных элементов.
В контексте данной заявки термин "бесподложечный массив нитевидных нанокристаллов " используется в значении "массив нитевидных нанокристаллов, не имеющий подложки", а точнее: "массив нитевидных нанокристаллов, сформированный на подложке и отделенный от нее".
За последние десятилетия активные исследования оптических свойств различных материалов привели к созданию новых оптоэлектронных устройств и источников излучения. Особый интерес представляют нитриды металлов III группы периодической системы им. Д.И. Менделеева, такие соединения как: нитрид галлия (GaN) нитрид индия (InN), трехкомпонентный твердый раствор - нитрид индий-галлия (InGaN), -(далее - III-нитридные материалы. На сегодняшний день использование синих светодиодов на основе гетероструктур III-нитридных материалов совместно с люминофором является основным методом получения высокоэффективных энергосберегающих излучателей белого света. Тем не менее, оптоэлектронные устройства на основе слоёв III-нитридных материалов имеют ряд проблем, в том числе вывод света из объёма полупроводника или его поглощение, высокая плотность дефектов объёмных материалов.
Одним из способов увеличения эффективности полупроводниковых структур и расширения их функциональных свойств, является использование трёхмерных наноструктур, таких как массивы нитевидных нанокристаллов (далее -ННК).
Уникальная геометрия ННК позволяет увеличить вывод света из объёма полупроводникового материала или увеличить его поглощение. Изменение параметров массива ННК позволяет управлять оптическими свойствами массива ННК. Основным преимуществом ННК является высокое кристаллическое совершенство материала ННК.
Подложка может входить в состав функционального компонента оптоэлектронного прибора. Однако для ряда применений наличие подложки весьма ограничивает функционал реализуемых устройств на основе массива ННК. В ряде случаев, например, для создания гибких прозрачных устройств, обеспечения эффективного теплоотвода от массива ННК, необходимости удаления подложки вследствие сложности или ввиду отсутствия необходимости интегрировать подложку как функциональный элемент в конечный прибор, необходимо отделение массива ННК от подложки.
Существуют различные технологические приемы, позволяющие сохранить конструктивную целостность массива ННК, сформированного на подложке, после отделения от нее. Так в патенте US7091120B2 описан автономный композит, представляющий собой отделённую от подложки полимерную плёнку, содержащую в себе предварительно сформированный на подложке массив ННК. Этот автономный композит выступает в роли функционального компонента различных оптоэлектронных устройств, в том числе гибких источников излучения, солнечных элементов и датчиков давления. В полученном по патенту US 7091120B2 функциональном трехмерном компоненте оптоэлектронного прибора полимер выполняет функцию объединяющего конструктива, обеспечивающего существование массива ННК как единого целого после его отделения от подложки. Несмотря на присущие плюсы формирования композитного материала, представляющего ННК в полимерной мембране (гибкость, простота формирования контактов к основаниям и вершинам ННК и т.д.), данное техническое решение обладает рядом недостатков. При последующем проектировании оптоэлектронных устройств необходимо учитывать свойства полимерного материала. Например, при использовании полимерного материала сужается диапазон температур, пригодных для работы проектируемого оптоэлектронного устройства, необходимо учитывать вывод света или его поглощение с учётом полимерного материала, влияние технологических операций инкапсуляции ННК в полимер на оптоэлектронные свойства ННК и.т.д.
В качестве прототипа заявляемого функционального трехмерного компонента (далее - ФТК) оптоэлектронного прибора выбрана структура, описанная в патенте EP 1796180 A1 и представленная на Фиг. 1 и Фиг. 11 этого патента. Синтезированная структура представляет собой сформированный на подложке массив однонаправленных ННК с характерным диаметром столбчатой части порядка 80-100 нм, высотой 1500 нм и со сросшимися вершинами. Сросшиеся вершины образуют плакирующий слой. Формирование такой структуры облегчает создание верхнего контакта, вместе с этим сохраняя превосходное оптическое качество материала ННК. При этом конструктивное единство обеспечивается как наличием подложки, так и сформированным плакирующим слоем GaN. Таким образом, ФТК по прототипу обладает описанными выше недостатками, присущими структурам с подложками.
В основу полезной модели поставлена техническая проблема расширения арсенала средств и создания новой структуры, являющейся функциональным трехмерным компонентом (деталью) оптоэлектронного прибора, на основе нитевидных нанокристаллов нитрида индий-галлия (InGaN). Достигаемый технический результат - обеспечение конструктивной прочности (целостности) ФТК, сформированного в виде массива ННК нитрида индий-галлия, достаточной для его функционирования после отделения от подложки одновременно при высоком оптическом качестве материала ННК.
Поставленная задача решается тем, что функциональный трехмерный компонент оптоэлектронного прибора характеризуется тем, что представляет собой бесподложечный массив однонаправленных ННК нитрида индий-галлия, имеющих переменное поперечное сечение с утонениями на обоих концах и частично сросшихся в серединной по высоте зоне.
Для того, чтобы лучше продемонстрировать отличительные особенности полезной модели, в качестве примера, не имеющего какого-либо ограничительного характера, ниже описан предпочтительный вариант. Пример реализации иллюстрируется Фигурами чертежей, на которых представлено:
Фиг. 1 – массив ННК нитрида индий-галлия, синтезированный на подложке (схематично);
Фиг. 2 – изображение растровой электронной микроскопии синтезированного на подложке массива ННК нитрида индий-галлия;
Фиг. 3 – изображение растровой электронной микроскопии отделённого от подложки массива ННК в результате травления в кислотном травителе;
Фиг. 4 – изображение растровой электронной микроскопии вершин ННК отделённого от подложки массива ННК;
Фиг. 5 – изображение растровой электронной микроскопии оснований ННК отделённого от подложки массива ННК;
Фиг. 6 – спектры фотолюминесценции массива ННК нитрида индий-галлия: график (а) - до отделения от подложки, график (б) - после отделения от подложки.
Фиг. 7 – зависимость интегральной интенсивности фотолюминесценции бесподложечных массивов от мощности возбуждающего излучения для массива ННК нитрида индий-галлия.
Заявленный функциональный трехмерный компонент оптоэлектронного прибора получают следующим образом.
На первом этапе формирования ФТК на подложке кремния с кристаллографической ориентацией поверхности (111) синтезируют массив ННК нитрида индий-галлия методом молекулярно-пучковой эпитаксии с плазменной активацией азота (МПЭ ПА), что осуществляется следующим образом: подложку кремния помещают в откаченную до сверхвысокого вакуума камеру роста установки МПЭ ПА, нагревают подложку до 950°С, и выдерживают при этой температуре в течении 30 минут. Остаточный вакуум в ростовой камере составляет не менее 3*10-6 Па. Затем температуру подложки понижают до 690°С и инициируют источник плазмы азота. После стабилизации температуры подложки одновременно открывают заслонки источников галлия и индия. Потоки атомов галлия и индия при синтезе равны и соответствуют давлению 1,3*10-5 Па. Поток активированного плазмой азота соответствуют давлению 1*10-4 Па, расход азота FN2=0,4 стандартных кубических сантиметров в минуту, мощность плазменного источника W=400 Вт. Длительность синтеза составляет 20 часов.
Полученная структура представлена схематично на Фиг. 1 и на изображении растровой электронной микроскопии на Фиг. 2. Как видно из представленных иллюстраций, сформированные на подложке 1 нитевидные нанокристаллы 2 ориентированы преимущественно в одном направлении перпендикулярно подложке 1 (возможны отклонения в пределах 5 градусов), и имеют переменное поперечное сечение с утонениями на обоих концах: как со стороны вершин, так и со стороны оснований нитевидных нанокристаллов. Характерный диаметр ННК в серединной зоне составляет примерно до 100 нм, у оснований - примерно до 10 нм, у вершин - примерно до 20 нм. Общая высота массива ННК составляет 2200 нм. При этом в серединной зоне 3 ННК срослись. Получение такой структуры массива объясняется следующим образом. На начальном этапе синтеза диаметр ННК увеличивается по мере роста ННК (в вершине), вследствие малого коэффициента миграции атомов Ga и In, что является особенностью роста III-нитридных материалов. В момент, когда соседние ННК начинают касаться друг друга, происходит эпитаксиальное сращивание ННК между собой, что отвечает серединной зоне (Фиг. 1 и Фиг. 2 позиция 3) ННК в конечном массиве. В контексте данной заявки термин "сращивание" означает механическое сцепление за счет неровностей боковых поверхностей ННК и обжатия нанокристаллов соседними нанокристаллами, что приводит к образованию химических связей между ними. Далее, поскольку эффективная температура в зоне роста ННК уменьшается с увеличением высоты синтезируемой структуры, происходит постепенное изменение условий роста. Это приводит к тому, что по мере роста ННК на определенной высоте начинается их утонение, и соответственно, отделение друг от друга. Таким образом, с одной стороны, синтезированный массив ННК представляет собой единую конструктивно целостную структуру и обладает необходимой прочностью, чтобы существовать отдельно от подложки. С другой стороны, образованные ННК являются лишь частично сросшимися, то есть сросшимися только в серединной по высоте зоне сформированного массива. Приведённые в примере режимы осуществления способа (температура, временные интервалы, давления, газовые потоки, мощность плазменного источника) получены экспериментальным путём и могут варьироваться в определённых пределах.
Зона 3 (зона частичного сращивания ННК) составляет не менее четверти от общей высоты массива ННК. Это обеспечивает конструктивную прочность ФТК оптоэлектронного прибора после процесса отделения массива ННК от подложки. Для отделения от подложки выращенную структуру помещают в водный раствор, включающий плавиковую и азотную кислоту с добавлением вязкого компонента, например, глицерина. При комнатной температуре 25°C выдерживают в течение 3-5 минут до отделения структуры от подложки, тем самым получая автономный бесподложечный массив ННК.
На Фиг. 3 представлено изображение растровой электронной микроскопии массива нитрида индий-галлиевых ННК, отделённого от подложки. Как можно видеть из Фиг. 4 и Фиг.5 между вершинами ННК и их основаниями есть зазоры, обеспечивающие проникновение травящего раствора к подложке по всей площади образца. В результате травления происходит отделение оснований ННК от подложки и релаксация напряжений в массиве ННК, вызванных рассогласованием постоянных решёток материала ННК и материала подложки. Изменяя вязкость травящего раствора, возможно отделить массивы ННК площадью от 10 мкм2 до отделения всего массива целиком, что позволяет в дальнейшем использовать такие структуры как ФТК оптоэлектронного прибора.
На Фиг. 6 представлены спектры фотолюминесценции массива ННК нитрида индий-галлия: график (а) - до отделения от подложки, график (б) - после отделения от подложки.
На спектрах фотолюминесценции наблюдается широкая полоса излучения в спектральном диапазоне от 450 до 650 нм, которая обусловлена излучением от массива ННК нитрида индий-галлия. После отделения массива от подложки наблюдается уменьшение интенсивности фотолюминесценции, связываемое с отсутствием переотражения от подложки.
На Фиг. 7 приведены зависимости (линейная аппроксимация полученных экспериментальных данных) интегральной интенсивности фотолюминесценции от оптической мощности возбуждения для полученного бесподложечного массива ННК нитрида индий-галлия. Как видно из графика, зависимости описываются линейными функциями вида f=kx+b с коэффициентом k=0,95, что сопоставимо с зависимостями, представленными для массива ННК в патенте EP 1796180 A1. Коэффициент наклона близкий к единице свидетельствует о слабой роли безызлучательной рекомбинации в структуре. Такой характер зависимости указывает на высокое оптическое качество материала полученной структуры.
Таким образом, функциональный трехмерный компонент (бесподложечный массив ННК InGaN) оптоэлектронного прибора обладает оптическими свойствами, позволяющими использовать его в качестве ФТК оптоэлектронных приборов, например, для создания светоизлучающих устройств, фоточувствительных устройств (фотоприёмников, солнечных элементов), при этом массив ННК обладает достаточной прочностью для его функционирования после отделения от подложки.

Claims (1)

  1. Функциональный трехмерный компонент оптоэлектронного прибора, характеризующийся тем, что представляет собой бесподложечный массив однонаправленных нитевидных нанокристаллов нитрида индий-галлия, имеющих переменное по высоте поперечное сечение с утонениями на обоих концах и частично сросшихся в серединной по высоте зоне.
RU2019140444U 2019-12-09 2019-12-09 Функциональный трехмерный компонент оптоэлектронного прибора RU197477U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019140444U RU197477U1 (ru) 2019-12-09 2019-12-09 Функциональный трехмерный компонент оптоэлектронного прибора

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019140444U RU197477U1 (ru) 2019-12-09 2019-12-09 Функциональный трехмерный компонент оптоэлектронного прибора

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU197477U1 true RU197477U1 (ru) 2020-04-30

Family

ID=70553152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019140444U RU197477U1 (ru) 2019-12-09 2019-12-09 Функциональный трехмерный компонент оптоэлектронного прибора

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU197477U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199472U1 (ru) * 2020-06-25 2020-09-02 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" Фотосенсор на основе гибкой мембраны с нитевидными нанокристаллами

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005017962A2 (en) * 2003-08-04 2005-02-24 Nanosys, Inc. System and process for producing nanowire composites and electronic substrates therefrom
EP1796180B1 (en) * 2004-08-31 2017-06-07 Sophia School Corporation Light emitting element and its manufacturing method
CN109795982A (zh) * 2018-12-30 2019-05-24 华南师范大学 一种纳米线阵列、光电子器件及其制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005017962A2 (en) * 2003-08-04 2005-02-24 Nanosys, Inc. System and process for producing nanowire composites and electronic substrates therefrom
EP1796180B1 (en) * 2004-08-31 2017-06-07 Sophia School Corporation Light emitting element and its manufacturing method
CN109795982A (zh) * 2018-12-30 2019-05-24 华南师范大学 一种纳米线阵列、光电子器件及其制造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KEVIN D. GOODMAN et al., Green luminescence of InGaN nanowires grown on silicon substratesby molecular beam epitaxy, "Journal of Applied Physics", 2011,109, 084336. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199472U1 (ru) * 2020-06-25 2020-09-02 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" Фотосенсор на основе гибкой мембраны с нитевидными нанокристаллами

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2315135C2 (ru) Метод выращивания неполярных эпитаксиальных гетероструктур на основе нитридов элементов iii группы
KR100658938B1 (ko) 나노 로드를 갖는 발광 소자 및 그의 제조 방법
US9627199B2 (en) Methods of fabricating micro- and nanostructure arrays and structures formed therefrom
TWI523256B (zh) 形成一複合基板及於該複合基板上生長iii-v族發光裝置之方法
JP2009023909A (ja) 窒化物単結晶基板の製造方法及びこれを利用した窒化物半導体発光素子の製造方法
US20190189840A1 (en) Method of transferring nanostructures and device having the nanostructures
JP6947746B2 (ja) 複合ＧａＮナノカラムの製造方法
JP2008303119A (ja) 高機能性Ｇａ２Ｏ３単結晶膜及びその製造方法
JP2009500862A (ja) ミスカット基板上のレーザダイオード配向
CN106299041A (zh) 生长在r面蓝宝石衬底上的非极性LED外延片的制备方法及应用
WO2007053624A2 (en) Optical devices featuring textured semiconductor layers
KR20160123300A (ko) 광전자 반도체 칩 제조 방법 및 광전자 반도체 칩
RU197477U1 (ru) Функциональный трехмерный компонент оптоэлектронного прибора
JP5931737B2 (ja) 光学素子の製造方法
KR100826389B1 (ko) 질화물 반도체 선택 성장방법, 질화물 발광소자 및제조방법
CN105428481A (zh) 氮化物底层及其制作方法
CN108342773A (zh) 生长镓氮化物半导体层的方法
US20140151714A1 (en) Gallium nitride substrate and method for fabricating the same
RU2731498C1 (ru) Способ получения функционального трехмерного компонента оптоэлектронного прибора и функциональный трехмерный компонент оптоэлектронного прибора
CN106030831B (zh) 用于制造半导体层序列的方法和光电子半导体器件
US7389014B2 (en) Integrated semiconductor circuits and methods of making integrated semiconductor circuits
Vignesh et al. III-nitride nanowires for emissive display technology
TW202147640A (zh) 光電子器件及其製造方法
KR100765722B1 (ko) 나노 로드를 갖는 발광 소자 및 그의 제조 방법
CN115939269B (zh) 自分离式氮化镓基光电子器件及其制作方法和应用