SE537434C2 - Grupp III-nitridstruktur - Google Patents

Grupp III-nitridstruktur Download PDF

Info

Publication number
SE537434C2
SE537434C2 SE1200384A SE1200384A SE537434C2 SE 537434 C2 SE537434 C2 SE 537434C2 SE 1200384 A SE1200384 A SE 1200384A SE 1200384 A SE1200384 A SE 1200384A SE 537434 C2 SE537434 C2 SE 537434C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
nitride
lll
group
pyramid
group iii
Prior art date
Application number
SE1200384A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1200384A1 (sv
Inventor
Fredrik Karlsson
Chih-Wei Hsu
Anders Lundskog
Original Assignee
Polar Light Technologies Ab
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 Polar Light Technologies Ab filed Critical Polar Light Technologies Ab
Priority to SE1200384A priority Critical patent/SE537434C2/sv
Priority to US14/410,004 priority patent/US9337389B2/en
Priority to CN201380044365.8A priority patent/CN104584241B/zh
Priority to PCT/EP2013/063362 priority patent/WO2014001380A1/en
Priority to JP2015519069A priority patent/JP6147854B2/ja
Priority to EP13731774.9A priority patent/EP2865020B1/en
Publication of SE1200384A1 publication Critical patent/SE1200384A1/sv
Publication of SE537434C2 publication Critical patent/SE537434C2/sv

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/24—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate of the light emitting region, e.g. non-planar junction
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H01L33/0075—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds comprising nitride compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/04—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
    • H01L33/06—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction within the light emitting region, e.g. quantum confinement structure or tunnel barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/08—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a plurality of light emitting regions, e.g. laterally discontinuous light emitting layer or photoluminescent region integrated within the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/16—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular crystal structure or orientation, e.g. polycrystalline, amorphous or porous
    • H01L33/18—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular crystal structure or orientation, e.g. polycrystalline, amorphous or porous within the light emitting region
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
    • H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/16—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular crystal structure or orientation, e.g. polycrystalline, amorphous or porous
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

SAMMANDRAG Grupp-III-nitridstruktur innefattande atminstone en strukturpyramid med en bas som har atminstone fyra sidor. Strukturpyramiden innefattar en inre pyramid med en bas som har atminstone fyra sidor, vilken inre pyramid är gjord av en forsta grupp-III-nitrid. Den inre pyramiden är belagd med ett inre forsta lager gjort av en andra grupp-III-nitrid och ett yttre andra lager gjort av en tredje grupp-III-nitrid, varvid den andra grupp-III-nitriden har ett lagre bandgap an den forsta grupp-III-nitriden och ett lagre bandgap an den tredje grupp-IIInitriden. Basen av namnda strukturpyramid är avlang vilket resulterar i en ovre as som ger upphov till atminstone en anisotropisk kvantpunkt. Forfarande for framstallning av en grupp-III-nitridstruktur innefattande tillhandahallande av ett substrat; tillhandahallande av en maskeringsfilm pa substratet, vilken film innefattar atminstone en avlang oppning; vaxt av en forsta grupp-III-nitrid pa substratet; deponering av ett inre forsta lager av en andra grupp-III-nitrid pa den forsta grupp-III-nitriden; deponering av ett yttre andra lager av en tredje grupp-III-nitrid pa den andra grupp-III-nitriden, varvid den andra grupp-III-nitriden har ett lagre bandgap an den forsta grupp-III-nitriden och ett lagre bandgap an den tredje grupp-III-nitriden.

Description

Grupp-III-nitridstruktur innefattande atminstone en strukturpyramid med en bas som har atminstone fyra sidor. Strukturpyramiden innefattar en inre pyramid med en bas som har atminstone fyra sidor, vilken inre pyramid är gjord av en forsta grupp-III-nitrid. Den inre pyramiden är belagd med ett inre forsta lager gjort av en andra grupp-III-nitrid och ett yttre andra lager gjort av en tredje grupp-III-nitrid, varvid den andra grupp-III-nitriden har ett lagre bandgap an den forsta grupp-III-nitriden och ett lagre bandgap an den tredje grupp-IIInitriden. Basen av namnda strukturpyramid är avlang vilket resulterar i en byre as som ger upphov till atminstone en anisotropisk kvantpunkt.
Forfarande far framstallning av en grupp-III-nitridstruktur innefattande tillhandahallande av ett substrat; tillhandahallande av en maskeringsfilm pa substratet, vilken film innefattar atminstone en avlang oppning; vaxt av en forsta grupp-III-nitrid p substratet; deponering av ett inre forsta lager av en andra grupp-III-nitrid pa den forsta grupp-III-nitriden; deponering av ett yttre andra lager av en tredje grupp-III-nitrid pa den andra grupp-III-nitriden, varvid den andra grupp-III-nitriden har ett lagre bandgap an den forsta grupp-III-nitriden och ett lagre bandgap an den tredje grupp-III-nitriden.
SAMMANDRAG Grupp-III-nitridstruktur innefattande atminstone en strukturpyramid med en bas som har atminstone fyra sidor. Strukturpyramiden innefattar en inre pyramid med en bas som har atminstone fyra sidor, vilken inre pyramid är gjord av en forsta grupp-III-nitrid. Den inre pyramiden är belagd med ett inre forsta lager gjort av en andra grupp-III-nitrid och ett yttre andra lager gjort av en tredje grupp-III-nitrid, varvid den andra grupp-III-nitriden har ett lagre bandgap an den forsta grupp-III-nitriden och ett lagre bandgap an den tredje grupp-IIInitriden. Basen av namnda strukturpyramid är avlang vilket resulterar i en ovre as som ger upphov till atminstone en anisotropisk kvantpunkt.
Forfarande for framstallning av en grupp-III-nitridstruktur innefattande tillhandahallande av ett substrat; tillhandahallande av en maskeringsfilm pa substratet, vilken film innefattar atminstone en avlang oppning; vaxt av en forsta grupp-III-nitrid pa substratet; deponering av ett inre forsta lager av en andra grupp-III-nitrid pa den forsta grupp-III-nitriden; deponering av ett yttre andra lager av en tredje grupp-III-nitrid pa den andra grupp-III-nitriden, varvid den andra grupp-III-nitriden har ett lagre bandgap an den forsta grupp-III-nitriden och ett lagre bandgap an den tredje grupp-III-nitriden.
GRUPP-III-NITRIDSTRUKTUR UPPFINNINGENS TEKNISKA OMRADE Foreliggande uppfinning hanfor sig till en grupp-III-nitridstruktur innefattande 5tminstone en strukturpyramid. Foreliggande uppfinning hanfor sig aven till ett forfarande for framstallning av en grupp-III-nitridstruktur innefattande atminstone en strukturpyramid.
TEKNISK BAKGRUND Vissa tillampningar, sasom flytkristallskarmar (liquid crystal display, LCD), är i sig beroende av linjarpolariserat ljus. Genereringen av polariserat ljus är idag huvudsakligen framstallt passivt genom filtrering av opolariserat ljus, vilket ofrAnkomligen reducerar anordningsverkningsgraden, eller genom direkt generering av polariserat ljus genom stimulerad emission i laseranordningar.
Intresset for grupp-III-nitrider har vaxt snabbt under de senaste ren. En anledning är halvledaregenskaperna hos grupp-III-nitrider som kan anvandas i lysdioder (light-emitting diodes, LED) and laserdioder (LD).
Halvledar-kvantpunkter (quantum dots, QD:s) spelar en viktig roll i olika lysdioder. Exempelvis skulle QD:s inkorporerade i det aktiva lagret hos en lysdiod eller laserdiod kunna forbattra deras verkningsgrad. Fotoner som sands ut fr5n QD:s innehar specifika energier som kan vara tidskorrelerade och/eller kvantsammanflatade och sklana egenskaper av enskilda fotoner är lovande for kvantkryptografiska tillampningar (quantum cryptographic applications, QCA) och andra kvantinformationstillampningar (quantum information applications, QIA).
I dessa tillampningar representerar en QD en individuell kvantljuskalla och det är viktigt att namnda QD kan positioneras p5 ett styrbart satt for att beframja den efterftiljande 25 anordningsbehandlingen.
Pyramiduppbyggda mallar som tillhandah5lIer foredragna bildningsplatser for QD:s är ett satt att Astadkomma platsstyrning av QD:s. Pyramiderna Astadkommes genom att placera en mask 1 med h51 i sig over ett vaxt lager och deponera ett halvledarmaterial, som vaxer epitaxiellt p5 det vaxta lagret, och darmed bilda hexagonala pyramider. Ett lager av en annan halvledare, vilket betecknas aktivt lager, deponeras over pyramiden och det aktiva lagret tacks i sin tur av samma material som pyramiden är gjord ay. Detta aktiva lager har ett lagre bandgap an sin omgivning, och darmed bildas en kvantbrunn (quantum well, QW) och vid pyramidspetsen bildas en kvantpunkt av det aktiva lagret.
Skarpa emissionsstoppar är ett bevis p5 tredimensionell kvantbegransning med kvantiserade energiniv5er av QD:s. Enskilda platsstyrda QD:s belagna vid spetsen (apex) av hexagonala pyramider kan ge upphov till skarpa emissionslinjer. Emissionsenergierna kan justeras inom ett visst energiintervall genom att variera vaxttemperaturen for det aktiva lagret i pyramiden.
Dessutom tenderar emissionslinjerna for enskilda QD:s p5 olika pyramider att vara polariserade i en viss riktning.
Det har visats att denna process fungerar for InGaN-QD:s p5 GaN-pyramider vaxta i <0001>- riktningen med sex ekvivalenta ytor av {1011} p5 grund av den hexagonala wurtzitkristall- strukturen has GaN. Kannetecknen has dessa enskilda QD:s och mojligheten att framstalla dem p5 ett styrbart satt visar potential for QD:s som ljus utsandare av kvantljus (quantum light emitters, QLE).
Styrningen av planet has ljuspolarisationen är av star betydelse inom mAnga olika vetenskapliga och tekniska omrAden. Utover ljustillampningar inom fasta tillstAnd är kvantkryptografiomr5dena i behov av en palitlig [calla for enskilda fotoner vilken sander ut fotoner med deterministiska polaristaionsvektorer. En 4:Ian Ulla for enskilda fotoner av polaristaionsdeterministisk typ bör foretradesvis ha en smal spektrallinjebredd, vara kompatibel med modern elektronik och till5ta drift vid rumstemperatur.
For att Oka anvandbarheten av dess QD:s skulle det ocksa vara foredraget am polarisations- riktningen has de utsanda fotonerna skulle kunna modifieras att inkludera flera riktningar och att dessa ytterligare riktningar skulle kunna styras. Det existerar darmed en efterfrAgan p5 en alternativ direkt eller 5tminstone forbattrad generering av polariserat ljus. Foljaktligen existerar en efterfrAgan p5 styrning av polarisationsriktningen has det utsanda ljuset i gruppIII-nitridpyramidkvantpunkter. 2 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med foreliggande uppfinning är att overvinna Atminstone nAgra av de ovan namnda problemen och nackdelarna. Ett syfte med foreliggande uppfinning är att astadkomma grupp- III-nitridstrukturer med direkt generering av linjarpolariserade fotoner utsanda fr5n platsstyrda ljuskallor med individuella och deterministiska polarisationsvektorer. Ett syfte med foreliggande uppfinning är att styra polarisationsriktningen hos fotoner utsanda frAn grupp-IIInitridstrukturer. Ett syfte med foreliggande uppfinning Jr att Astadkomma grupp-III-nitridstrukturer som en fotonkalla med en onskad polarisationsriktning has dess utsanda fotoner.
Ett syfte med foreliggande uppfinning är att 5stadkomma grupp-III-nitridstrukturer som en fotonkalla med en smal spektrallinjebredd. Ett syfte med foreliggande uppfinning Jr att astadkomma en grupp-III-nitridstruktur som en fotonkalla, som har onskad polarisationsriktning hos dess utsanda fotoner, som Jr kompatibel med modern elektronik och/eller som mojliggor anvandning i rumstemperatur.
Dessa och ytterligare syften 5stadkommes av en grupp-Ill-nitridstruktur innefattande Atminstone en strukturpyramid med en bas som har 5tminstone fyra sidor, varvid namnda strukturpyramid innefattar en inre pyramid med en bas som har 5tminstone fyra sidor, vilken inre pyramid Jr gjord av en forsta grupp-III-nitrid, varvid den inre pyramiden Jr belagd med ett inre forsta lager gjort av en andra grupp-III-nitrid och ett yttre andra lager gjort av en tredje grupp-III-nitrid, varvid den andra grupp-III-nitriden har ett lagre bandgap an den forsta grupp- Ill-nitriden och ett lagre bandgap an den tredje grupp-III-nitriden, varvid basen av namnda strukturpyramid är avlang vilket resulterar i en ovre as som ger upphov till atminstone en anisotropisk kvantpunkt.
Grupp-III-nitridstrukturen enligt foreliggande uppfinning har polariserande egenskaper.
Grupp-III-nitridstrukturen enligt foreliggande uppfinning mojliggor direkt generering av linjarpolariserade fotoner utsanda frAn platsstyrda ljuskallor med individuella och deterministiska polarisationsvektorer. Grupp-III-nitridstrukturen enligt foreliggande uppfinning mojliggor styrning av polarisationsriktningen has fotoner utsanda frAn grupp-IIInitridstrukturer. Grupp-III-nitridstrukturen enligt foreliggande uppfinning kan anvandas som en fotonkalla med en onskad polarisationsriktning has dess utsanda fotoner. Grupp-III- 3 nitridstrukturen enligt foreliggande uppfinning kan anvandas som en fotonkalla med en smal spektrallinjebredd. Grupp-III-nitridstrukturen enligt foreliggande uppfinning kan anvandas som en fotonkalla med en onskad polarisationsriktning has dess utsanda fotoner. Grupp-III-nitridstrukturen är kompatibel med modern elektronik. Anvandning i rumstemperatur är mojlig.
Ovanstaende och ytterligare syften saval som ovanstaende fordelar astadkommes aven av ett forfarande for framstallning av en grupp-III-nitridstruktur innefattande tillhandahAllande av ett substrat; tillhandah5llande av en maskeringsfilm p5 substratet, vilken film innefattar Atminstone en avI5ng oppning; vaxt av en forsta grupp-III-nitrid p5 substratet, varigenom en inre pyramid som är gjord av den forsta grupp-III-nitriden och som har en bas med 5tminstone fyra sidor astadkommes p5 platsen for namnda atminstone en avlang oppning; deponering av ett inre forsta lager av en andra grupp-III-nitrid p5 den forsta grupp-III-nitriden; deponering av ett yttre andra lager av en tredje grupp-III-nitrid p5 den andra grupp-III-nitriden, varvid den andra grupp-III-nitriden har ett lagre bandgap an den forsta grupp-III-nitriden och ett lagre bandgap an den tredje grupp-III-nitriden, varigenom Atminstone en strukturpyramid med en avlAng bas som har Atminstone fyra sidor 5stadkommes p5 platsen for namnda Atminstone en avrAng oppning och varigenom namnda minst en strukturpyramid har en ovre 5s som har Atminstone en anisotropisk kvantpunkt.
Ytterligare syften med och s6rdrag has foreliggande uppfinning kommer att framg5 fr5n foljande detaljerade beskrivning av utforingsformer av uppfinningen.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Figur 1 visar en hexagonal pyramid frAn ovan och en ur en perspektivvy.
Figur 2 visar olika Asstorlekar beroende p5 pyramidens vaxttid.
Figur 3 visar de avlAnga Mien i maskeringen och de motsvarande hexagonala pyramiderna.
Figur 4 visar polarisationsnivAer vid olika forlangningar av pyramidbasen for grupp-III- nitridstrukturer enligt foreliggande uppfinning.
Figur 5 visar en SEM-bild (Scanning Electron Microscope-bild) av en grupp-III-nitridstruktur enligt foreliggande uppfinning som har flera strukturpyramider. 4 DETALJERAD BESKRIVNING S5som beskrivs ovan hanfor sig foreliggande uppfinning till en grupp-III-nitridstruktur innefattande atminstone en strukturpyramid med en bas som har atminstone fyra sidor, varvid namnda strukturpyramid innefattar en inre pyramid med en bas som har 5tminstone fyra sidor, vilken inre pyramid Jr gjord av en forsta grupp-III-nitrid, varvid den inre pyramiden Jr belagd med ett inre forsta lager gjort av en andra grupp-III-nitrid och ett yttre andra lager gjort av en tredje grupp-III-nitrid, varvid den andra grupp-III-nitriden har ett lagre bandgap an den forsta grupp-III-nitriden och ett lagre bandgap an den tredje grupp-III-nitriden, varvid basen av namnda strukturpyramid är avI5ng vilket resulterar i en ovre 5s som ger upphov till Otminstone en anisotropisk kvantpunkt. Figur 1 visar en avlOng hexagonal pyramid frOn ovan och ur en perspektivvy, dar den ovre asen 100 är tydlig.
Genom att belagga den inre pyramiden med ett inre forsta lager erh5lles en mellanpyramid som tacker den inre pyramiden. Genom att belagga mellanpyramiden med ett yttre andra lager, d.v.s. ett tacklager, erh5lles en yttre pyramid som tacker mellanpyramiden och den inre pyramiden. Genom att anvanda grupp-III-nitrider dar den andra grupp-III-nitriden har ett lagre bandgap an den forsta och den andra grupp-III-nitriden erh5lles en kvantpunkt, d.v.s. en tredimensionell potentialbrunn erh5lles. Kvantpunkten erh5lles vid toppen av strukturpyramiden. Genom att ha en bas av pyramiden som Jr avlOng erh5lles en ovre Os 100, 200 has pyramiden. Den ovre 5sen är avI5ng. Genom att ha en ovre 5s erh5lles 5tminstone en anisotropisk kvantpunkt. Den erh011na anisotropiska kvantpunkten kan exempelvis bero p5 att kvantpunkten antar en avlang form eller att anisotropiska spanningsfalt forekommer. Eftersom kvantpunkten är anisotropisk f5r grupp-III-nitriden en polarisationsriktning. Darmed har grupp-III-nitridstrukturen linjarpolariserande egenskaper. Polarisationsriktningen kan vara relaterad till forlangningen av kvantpunkten, d.v.s. riktningen av den ovre Osen. Polarisationsriktningen Jr relaterad till riktningen av forlangningen av basen has pyramiden. Darigenom är polarisationsriktningen styrbar. Polarisationsriktningen är styrbar genom att orientera forlangningen av basen has pyramiden.
I en utforingsform Jr den tredje grupp-III-nitriden samma som den forsta grupp-III-nitriden.
I en utforingsform är langden av basen hos strukturpyramiden i forlangningens riktning Atminstone 0,2 pm storre an bredden av basen hos strukturpyramiden. I en utforingsform är langden av basen hos strukturpyramiden i forlangningens riktning atminstone 0,4 pm, sasom Atminstone 0,6 p.m, sAsom Atminstone 0,8 p.m, sAsom Atminstone 1 pm, sti5rre an bredden av basen hos strukturpyramiden. I en utforingsform är langden av basen hos strukturpyramiden i forlangningens riktning Atminstone 0,8 pm storre an bredden av basen hos strukturpyramiden.
I en utforingsform är bredden (W) av den ovre 5sen lika med eller mindre an 300 nm. I en utforingsform är bredden av den 6N/re Asen lika med eller mindre an 200 nm, sAsom lika med eller mindre an 150 nm, sAsom lika med eller mindre an 100 nm.
I en utforingsform är langden (L) av den ovre Asen storre an bredden (W) av den iivre 5sen.
I en utforingsform har namnda Atminstone en anisotropisk kvantpunkt en forlangning i riktningen av den ovre sen. I en utforingsform har namnda Atminstone en anisotropisk kvantpunkt en forlangning i riktningen av den avlAnga basen hos strukturpyramiden.
I en utforingsform har basen av varje strukturpyramid och varje inre pyramid Atminstone sex sidor, sAsom visas i figur 1, 2, 3 och 5. Nar basen av pyramiderna har sex sidor har pyramiderna hexagonala baser. I en utforingsform har varje strukturpyramid och varje inre pyramid en hexagonal bas. I en utforingsform är varje hexagonal bas av pyramiderna en oregelbunden hexagon. I en utforingsform är varje hexagonal bas av pyramiderna avI5nga. I en utforingsform är tv5 motstAende sidor av den hexagonala basen langre an de andra sidorna av den hexagonala basen. I en utforingsform är vale oregelbunden hexagon av pyramiderna en elliptisk hexagon. En elliptisk hexagon är en hexagon inskriven i en ellips.
I en utforingsform är den byre 5sen anordnad i riktningen av den avlAnga basen av strukturpyramiden, d.v.s. forlangningen av den ovre asen ar anordnad i riktningen av forlangningen av basen hos strukturpyramiden. Darmed ar den langsg5ende riktningen av den livre 5sen anordnad i den langsg5ende riktningen av den avlAnga basen hos strukturpyramiden.
I en utforingsform ar strukturpyramiden en trunkerad pyramid. I en utforingsform ar den inre pyramiden en trunkerad pyramid. 6 I en utforingsform innefattar grupp-III-nitridstrukturen vidare ett stratum av den forsta gruppIll-nitriden pA vilket namnda Atminstone en strukturpyramid är belagen.
I en utforingsform innefattande ett stratum är den langsgAende riktningen av den avlAnga basen hos Atminstone en strukturpyramid orienterad i [2110]-riktningen av grupp-III-nitriden av namnda stratum eller roterad 30°, 60°, 900, 10, 150° eller 180° i forhallande till [2110]- riktningen av grupp-III-nitriden av namnda stratum. I en utforingsform innefattande ett stratum är den langsgAende riktningen av den avlAnga basen hos Atminstone en strukturpyramid orienterad i [2110]-riktningen av grupp-III-nitriden av namnda stratum eller roterad 600, 120° eller 1800 i forhAllande till [2110]-riktningen av grupp-III-nitriden av namnda stratum.
I figur 5 b visas pyramider som har vuxits vid 00, 600 respektive 10 i forhallande till [2110]- riktningen av grupp-III-nitriden av namnda stratum, vilket motsvarar Asar som är inriktade parallellt med [2110], [1120]- och [1210]-riktningarna. Pyramiderna \taxes i dessa riktningar p5 grund av kristallstrukturen hos grupp-III-nitriden. 00-, 60°- och 120°-orienteringarna foredras eftersom det i fallet med hexagonala pyramider resulterar i en avlAng hexagonal As, medan 30°-, 900-, och 150°-orienteringarna resulterar i en rombisk spets (apex).
I en utforingsform är stratumet gjort av den forsta grupp-III-nitriden. Genom att anvanda samma grupp-III-nitrid i bAde stratumet och den inre pyramiden reduceras spanningarna och dislokationerna i den inre pyramiden. I en utforingsform är stratumet gjort av den (0001)- orienterade grupp-III-nitriden GaN. Nar den inre pyramiden vaxes i samma grupp-III-nitrid, GaN, upprepar kristallstrukturen hos den inre pyramiden kristallstrukturen has underliggande GaN. Markerade {1101}-ytor, eller sidovaggar, konvergerar till en smal As utstrackt i {2110}riktningen nar den inre pyramiden tillAts \taxa under an lamplig tidsrymd. Om den tints \taxa under for rang tid kommer den avlAnga smala Asen bli en avlAng spets has pyramiden och om den vaxes for kort tid kommer Asen att bli en bred platAyta.
I fall av wurtzitstruktur, sAsom for galliumnitrid, karnbilar kvantpunkterna foretradesvis vid (0001)-ytan av pyramidstrukturen. Darigenom finns det en begransning pA pyramidstrukturformen och -storleken (-volymen) for att uppna fotonpolarisationsvektorguidning, dvs 3Dpyramidstrukturen bor innefatta mer an 3 kristallytor, vilket mojliggor konvergens i en smal As.
I en utforingsform har en struktur mer an en pyramid och pyramiderna innehallande kvantpunkterna kan vara spatiellt belagna mycket nara varandra, s5som med mindre an 7 p.m, s5som mindre an 10 prn, s5som omkring 6 p.m avst5nd mellan pyramiderna. I en utforingsform har pyramiderna olika orientering s5 att en struktur kan producera fotoner med olika polarisation utifran individuell aktivering; genom styrning av vilken/vilka pyramid(er) som är optiskt aktiv(a) vid en tidpunkt kan polarisationen av det utsanda ljuset styras dynamiskt arida ner till enskilda fotonintensiteter.
S5som beskrivs ovan hanfor sig foreliggande uppfinning aven till ett forfarande for framstallning av en grupp-III-nitridstruktur innefattande tillhandah5llande av ett substrat; tillhandah5llande av en maskeringsfilm p5 substratet, vilken film innefattar 5tminstone en avI5ng oppning; vaxt av en forsta grupp-Ill-nitrid p5 substratet, varigenom en inre pyramid som är gjord av den forsta grupp-III-nitriden och som har en bas med atminstone fyra sidor 5stadkommes p5 platsen for namnda 5tminstone en avI5ng oppning; deponering av ett inre forsta lager av en andra grupp-III-nitrid p5 den forsta grupp-Ill-nitriden; deponering av ett yttre andra lager av en tredje grupp-III-nitrid p5 den andra grupp-III-nitriden, varvid den andra grupp-III-nitriden har ett lagre bandgap an den forsta grupp-III-nitriden och ett lagre bandgap an den tredje grupp-Ill-nitriden, varigenom 5tminstone en strukturpyramid med en avI5ng bas som har 5tminstone fyra sidor 5stadkommes p5 platsen for namnda 5tminstone en avI5ng oppning och varigenom namnda minst en strukturpyramid har en ovre 5s som har 5tminstone en anisotropisk kvantpunkt.
Figur 2 illustrerar formen och storleken av den ovre Asen beroende p5 nar vaxten av pyramiden stannas. Om vaxttiden är for kart kommer inte Len att vara en smal as utan en bred plat 5 201. Den forsta pyramiden i figuren vaxes med vaxttiden t1, den andra med t2 och den tredje t3 och i fallet illustrerat i figur 2 Jr t1 Den avlAnga oppningen i maskeringsfilmen illustreras i figur 3, dar de avlAnga formerna är oppningarna i filmen och de hexagonala formerna illustrerar de resulterande pyramiderna fr5n ovan. E i figuren betecknar forlangningen av oppningen. 0°-, 60°- och 120°-vaxtriktningarna visas ocks5 i figur 3. Beroende p5 orienteringen av oppningen \taxer pyramiderna i olika riktningar.
Figur 4 visar sannolikheten att forutsaga polarisationsriktningen has utsant ljus inom en tolerans (T) av 0 och ±10 grader for olika E (se figur 3). Sannolikheten for polarisationsguidning 8 varierar narap5 linjart med E. Figur 4 visar att en polarisationsriktning 5stadkommes nar basen av strukturpyramiden Ors avlAng (E är mer an 0,2 pm). Sannolikheten for polarisationsguidning okar nar forlangningen (E) okar. Nar E okas till 0,8 pm är sannolikheten for att kvantpunktsemissionen är inriktad parallellt med Asen omkring 0,75 nar en tolerans av ± grader tillampas, vilket är tillrackligt for de fiesta tillampningar. For E = 1,0 urn akar sannolikheten att kvantpunktsemissionen är inriktad parallellt med Asen till omkring 0,90 nar en tolerans av ±10 grader tillampas, vilket är tillrackligt for mAnga tillampningar. Nar E är 0,6 pm observeras en tydlig smal fordelning av polarisationsriktning i en annan riktning.
Maskeringsfilmen hindrar vaxt av grupp-III-nitriderna utom dar den avlAnga oppningen är belagen. F6rfarandet mojliggor framstallning av en grupp-III-nitridstruktur sasom beskrivs detaljerat ovan. Grupp-III-nitridstrukturen erhAllen medelst forfarandet uppvisar styrbar polarisationsriktning sAsom forklarats ovan.
I en utforingsform är langden av den avlAnga oppningen i forlangningens riktning Atminstone 0,2 pm storre an bredden av den avlAnga oppningen. I en utforingsform är langden av den avranga oppningen i forlangningens riktning Atminstone 0,4 pm, sAsom Atminstone 0,6 pm, s5som Atminstone 0,8 pm, sAsom Atminstone 1 pm, storre an bredden av den avlAnga oppningen. I en utforingsform är langden av den avlAnga oppningen i forlangningens riktning Atminstone 0,8 pm storre 5n bredden av den avlAnga oppningen.
I en utforingsform vaxes den forsta grupp-III-nitriden p5 substratet tills bredden av den ovre Asen efter deponering av namnda forsta och andra lager är lika med eller mindre an 300 nm. I en utforingsform vaxes den forsta grupp-III-nitriden p5 substratet tills bredden av den ovre asen efter deponering av namnda forsta och andra lager är lika med eller mindre an 200 nm, s5som lika med eller mindre an 150 nm, sAsom lika med eller mindre an 100 nm.
Det andra lagret är foretradesvis tjockare an ett monolager och tunnare an 300 nm.
I en utforingsform är den avlAnga oppningen i form av tv5 halvcirklar forbundna med en rektangel, dar hojclen av rektangeln är lika med diametern av ha Ivcirklarna och langden (E) av rektangeln är storre an 0. Detta kan ses i figur 3. Ett alternativt satt att beskriva denna utforingsform är att den avlAnga oppningen är i form av en rektangel med fyra runda horn dar 9 radierna av de runda hornen är halva hojden av rektangeln och langden av rektangeln är langre an tv5 radier.I en utforingsform Jr den avlAnga oppningen en elliptisk oppning. len utforingsform är langden av rektangeln 5tminstone 0,2 p.m.I en utforingsform är langden av rektangeln kminstone 0,4 pm, s5som kminstone 0,6 pm, s5som kminstone 0,8 pm, sasom atminstone 1 pm.I en utfOringsform Jr langden av rektangeln kminstone 0,8 pm. len utforingsform innefattar forfarandet vidare steget vaxt av ett stratum av den forsta gruppIII-nitriden p5 substratet, p5 vilket stratum namnda maskeringsfilm tillhandahAlls och p5 vilket stratum den forsta grupp-III-nitriden vaxes, vilket steg utfors fore tillhandahAllande av en maskeringsfilm p5 substratet. 1 en utforingsform innefattande vaxt av ett stratum är den langsgAende riktningen av den avI5nga oppningen orienterad i [2110]-riktningen av grupp-III-nitriden av namnda stratum eller roterad 30°, 600, 90°, 120°, 150° eller 180° i forh5llande till [2110]-riktningen av grupp-IIInitriden av namnda stratum. 1 en utforingsform innefattande vaxt av ett stratum Jr den langsgaende riktningen av den avlanga oppningen orienterad i [2110]-riktningen av grupp-III- nitriden av namnda stratum eller roterad 600, 120° eller 180° i forh5llande till [2110]- riktningen av grupp-III-nitriden av namnda stratum. len utforingsform är namnda vaxt av den f6rsta grupp-III-nitriden homoepitaxiell vaxt. len utforingsform av forfarandet Jr grupp-III-nitridstrukturen en grupp-III-nitridstruktur enligt en utforingsform beskriven ovan eller en grupp-III-nitrid s5som beskriven ovan.
En grupp-III-nitrid Jr en nitrid av grupp-III-grundamnen, d.v.s. grundamnen tillhorande gruppen bor (B), aluminium (Al), gallium (Ga), indium (In), tallium, (T1) och ununtrium (Uut).
Genom att \taxa strukturer innefattande gallium, aluminium, indium eller en blandning darav har den framstallda strukturen fordelaktiga halvledaregenskaper som kan anvandas i LED:s eller LD:s. len utforingsfrom ar grupp-III-grundamnet av den forsta grupp-Ill-nitriden gallium, aluminium, indium eller en blandning darav. Den forsta grupp-III-nitriden kan vara en enskild grupp-IIInitrid, s5som galliumnitrid, aluminiumnitrid eller indiumnitrid. Alternativt kan den forsta grupp-III-nitriden vara en nitrid innefattande en blandning av metaller, sAsom en kombination 10 av gallium och aluminium eller gallium och indium eller gallium, aluminium och indium. Den forsta grupp-III-nitriden kan vara en nitrid innefattande en blandning av gallium och aluminium. Den forsta grupp-III-nitriden kan vara galliumnitrid, aluminiumnitrid, aluminiumgalliumnitrid, indium-galliumnitrid eller indium-aluminium-galliumnitrid.
I en utforingsfrom är grupp-III-grundamnet av den andra grupp-III-nitriden gallium, aluminium, indium eller en blandning darav. Den andra grupp-III-nitriden kan vara en enskild grupp-IIInitrid, sAsom galliumnitrid, aluminiumnitrid eller indiumnitrid. Alternativt kan den andra grupp-III-nitriden vara en nitrid innefattande en blandning av metaller, s5som en kombination av gallium och aluminium eller gallium och indium eller gallium, aluminium och indium. Den andra grupp-III-nitriden kan vara en nitrid innefattande en blandning av gallium och aluminium. Den andra grupp-III-nitriden kan vara galliumnitrid, aluminiumnitrid, aluminiumgalliumnitrid, indium-galliumnitrid, aluminium-indiumnitrid eller indium-aluminiumgalliumnitrid.
I en utforingsfrom är grupp-III-grundamnet av den tredje grupp-III-nitriden gallium, aluminium, indium eller en blandning darav. Genom att vaxa strukturer innefattande gallium, aluminium, indium eller en blandning darav har den framstallda strukturen fordelaktiga halvledaregenskaper som kan anvandas i LED:s eller LD:s. Den tredje grupp-III-nitriden kan vara en enskild grupp-III-nitrid, s5som galliumnitrid, aluminiumnitrid eller indiumnitrid. Alternativt kan den tredje grupp-III-nitriden vara en nitrid innefattande en blandning av metaller, sAsom en kombination av gallium och aluminium eller gallium och indium eller gallium, aluminium och indium. Den tredje grupp-III-nitriden kan vara en nitrid innefattande en blandning av gallium och aluminium. Den tredje grupp-III-nitriden kan vara galliumnitrid, aluminiumnitrid, indiumnitrid, aluminium-galliumnitrid, indium-galliumnitrid eller indium-aluminiumgalliumnitrid.
I en utforingsform är grupp-III-grundamnet av den forsta grupp-III-nitriden gallium eller en blandning av metaller inklusive gallium. Den forsta grupp-III-nitriden kan vara galliumnitrid eller en nitrid innefattande en blandning av metaller av vilka en är gallium, s5som aluminiumgalliumnitrid, indium-galliumnitrid eller indium-aluminium-galliumnitrid. Den forsta grupp-IIInitriden kan vara galliumnitrid. 11 1 en utforingsform är grupp-III-grundamnet av den andra grupp-III-nitriden en blandning av metaller inklusive indium och gallium. Den andra grupp-III-nitriden kan vara indiumgalliumnitrid eller en nitrid innefattande en blandning av metaller innefattande indium och gallium, sAsom indium-galliumnitrid eller indium-aluminium-galliumnitrid. Den andra grupp-III- nitriden kan vara indium-galliumnitrid. 1 en utforingsform är grupp-III-grundamnet av den tredje grupp-III-nitriden gallium eller en blandning av metaller inklusive gallium. Den tredje grupp-III-nitriden kan vara galliumnitrid eller en nitrid innefattande en blandning av metaller av vilka en är gallium, s5som aluminiumgalliumnitrid, indium-galliumnitrid eller indium-aluminium-galliumnitrid. Den tredje grupp-III- nitriden kan vara galliumnitrid. 1 en utforingsform är den forsta grupp-III-nitriden galliumnitrid, den andra grupp-III-nitriden indium-galliumnitrid och den tredje grupp-III-nitriden är galliumnitrid.
Experimentellt exempel Den fullstandiga strukturen av en struktur vaxtes genom ett horisontellt metallorganiskt kemiskt 5ngdeponeringssystem (metal organic chemical vapor deposition system, MOCVDsystem) av I5gtrycks- och varmvaggstyp med anvandning av trimetylgallium, trimetylindium och NH3 som prekursorer.
InGaN-kvantpunkter vaxtes epitaxiellt p5 en selektivt vaxt asymmetrisk 3D-nanostruktur gjord av galliumnitrid (GaN). Pyramider vaxtes selektivt genom oppningar i en 30 nm tjock SIN-mask skapad genom en UV-litografi-/reaktiv jonetsnings-processer (Reactive Ion Etching process, RIE-process). Nar oppningarna skapas med en konventionell UV-litografilreaktiv jonetsningsprocess kan positionen, densiteten och arean av oppningarna styras noggrant i pm-skala (nmskala nar elektronstralelitografi anvands). Maskoppningarna bestod av kvadratiskt grupperingsmonster (avstand av omkring 6,3 km) av rundade rektanglar med radier R = 1,5 pm vilket är lika med halva hojden av rektangeln. Langderna av de rundade rektanglarna varierades fr5n 3,0 till 4,0 km med 0,2 km steglangd over substratet, vilket motsvarar en forlangning av basen hos strukturpyramiden av 0,2 km, 0,4 km, 0,6 km, 0,8 km respektive 1,0 km. 12 Nar MOCVD-vaxt utfors p5 s5dan mall av GaN med SIN-mask sker vaxt selektivt i SiNoppningarna som senare utvecklas till 3D-nanostrukturer av gallium. Kristallstrukturen av de selektivt vaxta 3D-nanostrukturerna av GaN upprepar kristallstrukturen hos den underliggande GaN-mallen och darmed bildas (0001)-orienterade GaN-iiar med markerade {1101}-ytor inuti SiN-oppningarna. Den sneda vinkeln mellan (0001)- och {1101}-ytorna Sr ungefar 62 grader och darmed konvergerar {1101}-ytorna. I fall av perfekt symmetrisk SINoppning konvergerar {1101}-ytorna idealt till en enda punkt.
En skiss av maskoppningar visas i figur 3 tillsammans med den resulterande hexagonala pyramiden sett frAn ovan. I figur 3 är aven den interna parametern E for forlangningen av maskoppningen illustrerad. E = 0,0 pm motsvarar en cirkel. Nar symmetrin has SIN- oppningarna bryts av en forlangning konvergerar {1101}-ytorna till en smal (0001)-Ss. Bredden W och langden L av Asen, som visas i figur 1, var omkring 90 nm respektive 1,2 pm.
Pyramidbasen och efterfoljande InGaN-QW:s/QD:s och GaN-tacklager vaxtes vid en vaxttemperatur av 1030°C, 800°C respektive 800°C. Mallen p5 vilken den avlAnga pyramiden vaxtes var ett 100 nm tjockt karnbildningslager av AIN, foljt av ett 2,0 urn tjockt GaN-lager, deponerat p5 ett (0001)-orienterat 4H-S1C-substrat av langsaxeltyp (on-axis). Vaxttiden for GaN-pyramidbaserna, InGaN-QW:s/0D:s, och GaN-tacklager sattes till 45, 1 respektive 10 minute r.
Den erhAllna strukturen innefattande avlAnga pyramider analyserades medelst SEM. ErhAllna SEM-bilder visas i figur 5.
En pPL-uppstallning av lAgtemperaturtyp (4 K) anvandes for att undersoka de optiska egenskaperna has namnda InGaN-QW:s/QD:s. En kontinuerlig laser som arbetar vid 266 nm anvandes som excitationskalla. Lasern fokuserades till en punktdiameter av omkring 1,5 pm genom ett reflekterande objektiv. Emissionen samlades upp genom samma objektiv och guidades darefter till en roterbar linjarpolarisator och slutligen in i monokromatorn med ett gitter med 2400 fAror/mm och en spektralupplosning av omkring 350 peV i det studerade v5glangdsomr5det. Polariseringen av fotoner som sands ut fr5n pyramiderna av de erh5lIna strukturerna undersoktes. Sannolikheten att erhAlla polarisationsriktingen has det utsanda ljuset inom en tolerans (T) av 0 och ±10 grader for olika forlangningar E has basen av strukturpyramiden visas i figur 4. 13 Det foregaende har beskrivit principerna, foredragna utforingsformer och anvandningssatt av foreliggande uppfinning. Beskrivningen skall dock ses som illustrativ snarare an restriktiv och uppfinningen ska inte begransas till specifika utforingsformer som diskuteras ovan. De olika sardragen hos de olika utforingsformerna av uppfinningen kan kombineras i andra kombinationer an de som explicit beskrivits. Det skall darfor inses att variationer kan eras i dessa utforingsformer av fackman inom omradet utan att avvika Iran omfanget av foreliggande uppfinning sasom definierat av de efterfoljande kraven. 14

Claims (18)

KRAV
1. Grupp-III-nitridstruktur innefattande atminstone en strukturpyramid med en bas som har 5tminstone fyra sidor, varvid namnda strukturpyramid innefattar en inre pyramid med en bas som har 5tminstone fyra sidor, vilken inre pyramid är gjord av en forsta grupp-III-nitrid, varvid den inre pyramiden är belagd med ett inre forsta lager gjort av en andra grupp-III-nitrid och ett yttre andra lager gjort av en tredje grupp-III-nitrid, varvid den andra grupp-III-nitriden har ett lagre bandgap an den forsta grupp-III-nitriden och ett lagre bandgap an den tredje grupp-III-nitriden, varvid basen av namnda strukturpyramid är avI5ng vilket resulterar i en ovre 5s som ger upphov till 5tminstone en anisotropisk kvantpunkt.
2. Grupp-III-nitridstruktur enligt krav 1, varvid langden av basen has strukturpyramiden i forlangningens riktning är 5tminstone 0,2 [im storre an bredden av basen has strukturpyramiden.
3. Grupp-III-nitridstruktur enligt krav 2, varvid langden av basen has strukturpyramiden i forlangningens riktning är atminstone 0,8 [im storre an bredden av basen has strukturpyramiden.
4. Grupp-III-nitridstruktur enligt n5got av foreg5ende krav, varvid bredden av den ovre asen är lika med eller mindre an 300 nm.
5. Grupp-III-nitridstruktur enligt n5got av foreg5ende krav, varvid langden av den ovre 5sen ar storre an bredden av den ovre 5sen.
6. Grupp-III-nitridstruktur enligt n5got av foreg5ende krav, varvid var och en av strukturpyramiden och den inre pyramiden har en hexagonal bas.
7. Grupp-III-nitridstruktur enligt nagot av foregaende krav, vidare innefattande ett stratum av den forsta grupp-III-nitriden p5 vilket namnda 5tminstone en strukturpyramid är belagen.
8. Grupp-III-nitridstruktur enligt krav 7, varvid den langsgaende riktningen av den avlanga basen hos 5tminstone en strukturpyramid är orienterad i [2110]-riktningen av grupp-III- nitriden av namnda stratum eller roterad 30°, 600, 90°, 120°, 150° eller 180° i forhallande till [2110]-riktningen av grupp-III-nitriden av naninda stratum.
9. Grupp-III-nitridstruktur enligt krav 8, varvid den langsg5ende riktningen av den avI5nga basen hos 5tminstone en strukturpyramid är orienterad i [2110]-riktningen av grupp-III- nitriden av namnda stratum eller roterad 60°, 120° eller 180° i forh5llande till [211* riktningen av grupp-III-nitriden av namnda stratum.
10. Forfarande for framstallning av en grupp-III-nitridstruktur innefattande tillhandah5llande av ett substrat; tillhandahAllande av en maskeringsfilm p5 substratet, vilken film innefattar Atminstone en avI5ng oppning; vaxt av en forsta grupp-III-nitrid p5 substratet, varigenom en inre pyramid som Jr gjord av den forsta grupp-III-nitriden och som har en bas med 5tminstone fyra sidor Astadkommes p5 platsen for namnda Atminstone en avI5ng oppning; deponering av ett inre forsta lager av en andra grupp-III-nitrid p5 den forsta grupp-III- nitriden; 16 deponering av ett yttre andra lager av en tredje grupp-III-nitrid p5 den andra grupp-IIInitriden, varvid den andra grupp-III-nitriden har ett lagre bandgap an den forsta gruppIll-nitriden och ett lagre bandgap an den tredje grupp-III-nitriden, varigenom Atminstone en strukturpyramid med en avlAng bas som har Atminstone fyra sidor Astadkommes pa platsen for namnda Atminstone en avlang oppning och varigenom namnda minst en strukturpyramid har en byre As som har Atminstone en anisotropisk kvantpunkt.
11. Forfarande enligt krav 10, varvid langden av den avI5nga oppningen i forlangningens riktning är 5tminstone 0,2 p.m storre an bredden av den avlAnga oppningen.
12. Forfarande enligt krav 11, varvid langden av den avlAnga oppningen i forlangningens riktning är 5tminstone 0,81.1.m storre an bredden av den avI5nga oppningen.
13. Forfarande enligt n5got av kraven 10-12, varvid den forsta grupp-III-nitriden vaxes p substratet tills bredden av den ovre Len efter deponeringen av namnda forsta och andra lager är lika med eller mindre an 300 nm.
14. Forfarande enligt n5got av kraven 10-13, varvid den avlAnga oppningen är i form av tv halvcirklar forbundna med en rektangel, dar hojden av rektangeln är lika med diametern av halvcirklarna och langden av rektangeln är storre an 0.
15. Forfarande enligt nAgot av kraven 10-14, vidare innefattande steget vaxt av ett stratum av den forsta grupp-III-nitriden p5 substratet, p5 vilket stratum namnda maskeringsfilm tillhandahAlls och p5 vilket stratum den forsta grupp-III-nitriden \taxes, vilket steg utfors fore tillhandahallande av en maskeringsfilm pa substratet. 17
16. Forfarande enligt krav 15, varvid den langsgaende riktningen av den avlanga oppningen är orienterad i [2110]-riktningen av grupp-III-nitriden av namnda stratum eller roterad 0, 60°, 90°, 120°, 150° eller 180° i forhallande till [2110]-riktningen av grupp-III-nitriden av namnda stratum.
17. Forfarande enligt krav 16, varvid den langsgAende riktningen av den avI5nga oppningen Jr orienterad i [2110]-riktningen av grupp-III-nitriden av namnda stratum eller roterad 60°, 120° eller 180° i forh5llande till [2110]-riktningen av grupp-III-nitriden av namnda stratum.
18. Forfarande enligt n5got av kraven 10-17, varvid grupp-III-nitridstrukturen Jr en grupp-IIInitridstruktur enligt n5got av kraven 1-9. 18
SE1200384A 2012-06-26 2012-06-26 Grupp III-nitridstruktur SE537434C2 (sv)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1200384A SE537434C2 (sv) 2012-06-26 2012-06-26 Grupp III-nitridstruktur
US14/410,004 US9337389B2 (en) 2012-06-26 2013-06-26 Group-III nitride structure
CN201380044365.8A CN104584241B (zh) 2012-06-26 2013-06-26 第iii族氮化物结构
PCT/EP2013/063362 WO2014001380A1 (en) 2012-06-26 2013-06-26 Group-iii nitride structure
JP2015519069A JP6147854B2 (ja) 2012-06-26 2013-06-26 Ｉｉｉ族窒化物構造体
EP13731774.9A EP2865020B1 (en) 2012-06-26 2013-06-26 Group-iii nitride structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1200384A SE537434C2 (sv) 2012-06-26 2012-06-26 Grupp III-nitridstruktur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1200384A1 SE1200384A1 (sv) 2013-12-27
SE537434C2 true SE537434C2 (sv) 2015-04-28

Family

ID=48699796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1200384A SE537434C2 (sv) 2012-06-26 2012-06-26 Grupp III-nitridstruktur

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9337389B2 (sv)
EP (1) EP2865020B1 (sv)
JP (1) JP6147854B2 (sv)
CN (1) CN104584241B (sv)
SE (1) SE537434C2 (sv)
WO (1) WO2014001380A1 (sv)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4447119A1 (en) 2023-04-13 2024-10-16 Polar Light Technologies AB Manufacturing method of a led array precursor with electrical contacts on a same side, corresponding precursor, led array and devices comprising the same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE537434C2 (sv) * 2012-06-26 2015-04-28 Polar Light Technologies Ab Grupp III-nitridstruktur
EP3522240B1 (en) * 2016-09-29 2021-06-30 Nichia Corporation Light emitting element

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19522351A1 (de) * 1995-06-20 1997-01-09 Max Planck Gesellschaft Verfahren zur Herstellung von Quantenstrukturen, insbesondere von Quantenpunkten und Tunnelbarrieren sowie Bauelemente mit solchen Quantenstrukturen
US6233267B1 (en) * 1998-01-21 2001-05-15 Brown University Research Foundation Blue/ultraviolet/green vertical cavity surface emitting laser employing lateral edge overgrowth (LEO) technique
US8178221B2 (en) * 2000-07-10 2012-05-15 Amit Goyal {100}<100> or 45°-rotated {100}<100>, semiconductor-based, large-area, flexible, electronic devices
JP3882539B2 (ja) * 2000-07-18 2007-02-21 ソニー株式会社 半導体発光素子およびその製造方法、並びに画像表示装置
US6645885B2 (en) * 2001-09-27 2003-11-11 The National University Of Singapore Forming indium nitride (InN) and indium gallium nitride (InGaN) quantum dots grown by metal-organic-vapor-phase-epitaxy (MOCVD)
DE102005057800B4 (de) 2005-11-30 2009-02-26 Technische Universität Berlin Einzelphotonenquelle und Verfahren zu deren Herstellung und Betrieb
US20080073743A1 (en) * 2006-02-17 2008-03-27 Lockheed Martin Corporation Templated growth of semiconductor nanostructures, related devices and methods
US7952109B2 (en) * 2006-07-10 2011-05-31 Alcatel-Lucent Usa Inc. Light-emitting crystal structures
CN102187479B (zh) 2008-09-01 2014-06-18 学校法人上智学院 半导体光学元件阵列及其制造方法
TW201032350A (en) 2009-02-20 2010-09-01 Univ Nat Central A manufacturing method of LED
CN102576783A (zh) * 2009-07-30 2012-07-11 3M创新有限公司 像素化led
US8699537B2 (en) * 2009-10-29 2014-04-15 Tarun Kumar Sharma Application-oriented nitride substrates for epitaxial growth of electronic and optoelectronic device structures
US9117954B2 (en) * 2010-03-09 2015-08-25 European Nano Invest Ab High efficiency nanostructured photovoltaic device manufacturing
SE537434C2 (sv) * 2012-06-26 2015-04-28 Polar Light Technologies Ab Grupp III-nitridstruktur

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4447119A1 (en) 2023-04-13 2024-10-16 Polar Light Technologies AB Manufacturing method of a led array precursor with electrical contacts on a same side, corresponding precursor, led array and devices comprising the same
WO2024215248A1 (en) 2023-04-13 2024-10-17 Polar Light Technologies Ab Manufacturing method of a led array precursor with electrical contacts on same side, corresponding precursor, led array and devices comprising the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP6147854B2 (ja) 2017-06-14
EP2865020B1 (en) 2016-08-24
EP2865020A1 (en) 2015-04-29
WO2014001380A1 (en) 2014-01-03
US20150144869A1 (en) 2015-05-28
CN104584241A (zh) 2015-04-29
US9337389B2 (en) 2016-05-10
JP2015529005A (ja) 2015-10-01
SE1200384A1 (sv) 2013-12-27
CN104584241B (zh) 2017-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tachibana et al. Selective growth of InGaN quantum dot structures and their microphotoluminescence at room temperature
CN101959789B (zh) 纳米器件、包括该纳米器件的晶体管、用于制造该纳米器件的方法,以及用于制造该晶体管的方法
CN104584243A (zh) 半导体发光元件用基板及半导体发光元件以及该等之制造方法
US9396942B2 (en) Substrate and manufacturing method thereof, and semiconductor device
CN108604538A (zh) 用于生产复合GaN纳米柱的方法及由该方法制成的发光结构
SE537434C2 (sv) Grupp III-nitridstruktur
Gong et al. High efficiency green-yellow emission from InGaN/GaN quantum well structures grown on overgrown semi-polar (11-22) GaN on regularly arrayed micro-rod templates
Pantle et al. Selective area growth of GaN nanowires and nanofins by molecular beam epitaxy on heteroepitaxial diamond (001) substrates
US20190123235A1 (en) Micro light emitting diode (led) structure, method for manufacturing the same and display including the same
Foltynski et al. The controlled growth of GaN microrods on Si (111) substrates by MOCVD
Tu et al. Regularly-patterned nanorod light-emitting diode arrays grown with metalorganic vapor-phase epitaxy
JP2013035711A (ja) 六角棒状ＧａＮ系半導体結晶およびその製造方法
Belikov et al. Tip-sample forces in atomic force microscopy: Interplay between theory and experiment
Conroy et al. Self-healing thermal annealing: surface morphological restructuring control of GaN nanorods
Lee et al. Effect of SiO2 hexagonal pattern on the crystal and optical properties of epitaxial lateral overgrown semipolar (11-22) GaN film
CN108475710B (zh) 半导体发光元件用基板以及半导体发光元件用基板的制造方法
Wang et al. Inter-facet composition modulation of III-nitride nanowires over pyramid textured Si substrates by stationary molecular beam epitaxy
Zhou et al. Lattice Tilt Mapping using Full Field Diffraction X-Ray Microscopy at ID01 ESRF
US11949039B2 (en) Optoelectronic semiconductor device with nanorod array
Kim Nanostructured light-emitting diodes through 3D mold
US20170125245A1 (en) Fabrication of semi-polar crystal structures
Himwas III-Nitride nanostructures for UV emitters
Girgel et al. Investigation of facet-dependent InGaN growth for core-shell LEDs
Ng et al. The formation of hexagonal-shaped InGaN-nanodisk on GaN-nanowire observed in plasma source molecular beam epitaxy
RU2540446C1 (ru) Способ формирования темплейта нитрида галлия полуполярной (20-23) ориентации на кремниевой подложке и полупроводниковое светоизлучающее устройство, изготовление с использованием способа