We report on the formation, motion, and concentration of localized green emission centers along partial dislocations (PDs) bounding recombination-induced stacking faults (RISFs) in 4H-SiC pin diodes. Electroluminescence imaging depicted the motion of these green emitting point defects during forward bias operation along carbon-core PDs that bound the RISFs. Following high temperature annealing, these green emitting point defects did not contract with the PDs, but remained in the final location during the expansion. This implies that the motion of these green emitting point dislocations is enabled through a recombination-enhanced motion, similar to the process for RISF expansion and contraction within SiC.
REFERENCES
1.
C. F.
Bohren
and D. R.
Huffman
, Absorption and Scattering of Light by Small Particles
(John Wiley & Sons, Inc.
, Weinheim, Germany
, 2004
), pp. 331
.2.
R.
Hillenbrand
, T.
Taubner
, and F.
Keilmann
, Nature
418
(6894
), 159
(2002
).3.
J. D.
Caldwell
, O. J.
Glembocki
, N.
Sharac
, J. P.
Long
, J. O.
Owrutsky
, I.
Vurgaftman
, J. G.
Tischler
, F. J.
Bezares
, V.
Wheeler
, N. D.
Bassim
, L.
Shirey
, Y.
Francescato
, V.
Giannini
, and S. A.
Maier
, “Low-loss, extreme sub-diffraction photon confinement via silicon carbide surface phonon polariton nanopillar resonators,” Nano Lett.
(submitted).4.
M.
Skowronski
and S.
Ha
, J. Appl. Phys.
99
, 011101
(2006
).5.
J. D.
Caldwell
, R. E.
Stahlbush
, and N. A.
Mahadik
, J. Electrochem. Soc.
159
(3
), R46
(2012
).6.
R. A.
Berechman
, M.
Skowronski
, S.
Soloviev
, and P.
Sandvik
, J. Appl. Phys.
107
, 114504
(2010
).7.
I.
Kamata
, M.
Nagano
, H.
Tsuchida
, Y.
Chen
, and M.
Dudley
, J. Cryst. Growth
311
, 1416
(2009
).8.
J. D.
Caldwell
, P. B.
Klein
, M. E.
Twigg
, R. E.
Stahlbush
, O. J.
Glembocki
, K. X.
Liu
, K. D.
Hobart
, and F.
Kub
, Appl. Phys. Lett.
89
(10
), 103519
(2006
).9.
S.
Izumi
, H.
Tsuchida
, I.
Kamata
, and T.
Tawara
, Appl. Phys. Lett.
86
(20
), 202108
(2005
).10.
S.
Izumi
, H.
Tsuchida
, T.
Tawara
, I. S.
Kamata
, and K.
Izumi
, Mater. Sci. Forum
483–485
, 323
(2005
).11.
S. I.
Maximenko
, J. A.
Freitas
, P. B.
Klein
, A.
Shrivastava
, and T. S.
Sudarshan
, Appl. Phys. Lett.
94
, 092101
(2009
).12.
J. P.
Bergman
, H.
Lendenmann
, P. A.
Nilsson
, U.
Lindefelt
, and P.
Skytt
, Mater. Sci. Forum
353–356
, 299
(2001
).13.
R. E.
Stahlbush
, M.
Fatemi
, J. B.
Fedison
, S. D.
Arthur
, L. B.
Rowland
, and W.
Wang
, J. Electron. Mater.
31
(5
), 370
(2002
).14.
S.
Ha
, K.
Hu
, M.
Skowronski
, J. J.
Sumakeris
, M. J.
Paisley
, and M.
Das
, Appl. Phys. Lett.
84
(25
), 5267
(2004
).15.
A. O.
Konstantinov
and H.
Bleichner
, Appl. Phys. Lett.
71
(25
), 3700
(1997
).16.
M. H.
Hong
, A. V.
Samant
, and P.
Pirouz
, Philos. Mag. A
80
, 919
(2000
).17.
G.
Savini
, Phys. Status Solidi C
4
(8
), 2883
(2007
).18.
S.
Ha
, M.
Skowronski
, and H.
Lendenmann
, J. Appl. Phys.
96
(1
), 393
(2004
).19.
A. T.
Blumenau
, C. J.
Fall
, R.
Jones
, S.
Oberg
, T.
Frauenheim
, and P. R.
Briddon
, Phys. Rev. B
68
(17
), 174108
(2003
).20.
A.
Galeckas
, J.
Linnros
, and P.
Pirouz
, Phys. Rev. Lett.
96
(02
), 025502
(2006
).21.
S.
Ha
, M.
Skowronski
, J. J.
Sumakeris
, M. J.
Paisley
, and M. K.
Das
, Phys. Rev. Lett.
92
(17
), 175504
(2004
).22.
N. A.
Mahadik
, R. E.
Stahlbush
, J. D.
Caldwell
, and K. D.
Hobart
, in Electronic Materials Conference, Santa Barbara, CA, 2011
.23.
J. D.
Caldwell
, O. J.
Glembocki
, R. E.
Stahlbush
, and K. D.
Hobart
, Appl. Phys. Lett.
91
(24
), 243509
(2007
).24.
J. D.
Caldwell
, K. X.
Liu
, M. J.
Tadjer
, O. J.
Glembocki
, R. E.
Stahlbush
, K. D.
Hobart
, and F.
Kub
, J. Electron. Mater.
36
(4
), 318
(2007
).25.
J. D.
Caldwell
, R. E.
Stahlbush
, O. J.
Glembocki
, M. G.
Ancona
, and K. D.
Hobart
, J. Appl. Phys.
108
, 044503
(2010
).26.
J. D.
Caldwell
, R. E.
Stahlbush
, K. D.
Hobart
, O. J.
Glembocki
, and K. X.
Liu
, Appl. Phys. Lett.
90
(14
), 143519
(2007
).27.
T.
Miyanagi
, H.
Tsuchida
, I. S.
Kamata
, T.
Nakamura
, K.
Nkayama
, R.
Ishii
, and Y.
Sugawara
, Appl. Phys. Lett.
89
(06
), 062104
(2006
).28.
Y.
Ohno
, I.
Yonenaga
, K.
Miyao
, K.
Maeda
, and H.
Tsuchida
, Appl. Phys. Lett.
101
, 042102
(2012
).29.
K.
Maeda
and S.
Takeuchi
, in Dislocations in Solids
, edited by F. R. N.
Nabarro
and M. S.
Duesbery
(North-Holland Publishing Company
, Amsterdam
, 1996
), Vol. 10
, pp. 443
.30.
P.
Pirouz
, Phys. Status Solidi A
210
(1
), 181
(2013
).31.
A.
Galeckas
, A.
Hallen
, S.
Majdi
, J.
Linnros
, and P.
Pirouz
, Phys. Rev. B
74
(23
), 233203
(2006
).32.
K. X.
Liu
, R. E.
Stahlbush
, S. I.
Maximenko
, and J. D.
Caldwell
, Appl. Phys. Lett.
90
(15
), 153503
(2007
).33.
A. J.
Giles
, J. D.
Caldwell
, R. E.
Stahlbush
, B. A.
Hull
, N. A.
Mahadik
, O.
Glembocki
, K. D.
Hobart
, and K. X.
Liu
, J. Electron. Mater.
39
(6
), 777
(2010
).34.
J. D.
Caldwell
, L.
Lombez
, A.
Delamarre
, G. F.
Guillemoles
, B.
Bourgoin
, B. A.
Hull
, and M.
Verhaegan
, Mater. Sci. Forum
717–720
, 403
(2012
).35.
J. D.
Caldwell
, A. J.
Giles
, R. E.
Stahlbush
, M. G.
Ancona
, O. J.
Glembocki
, K. D.
Hobart
, B. A.
Hull
, and K. X.
Liu
, Mater. Sci. Forum
645–648
, 277
(2010
).36.
D.
Lepage
, A.
Jimenez
, J.
Beuvais
, and J. J.
Dubowski
, Light: Sci. Appl.
1
, e28
(2012
).37.
Y.
Chen
, M.
Dudley
, K. X.
Liu
, and R. E.
Stahlbush
, Appl. Phys. Lett.
90
(17
), 171930
(2007
).38.
See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4810909 for time-lapse RC EL video of RISF expansion and corresponding green PD formation.
39.
M. S.
Miao
, S.
Limpijumnong
, and W. R. L.
Lambrecht
, Appl. Phys. Lett.
79
(26
), 4360
(2001
).40.
K.-B.
Park
, Y.
Ding
, J. P.
Pelz
, M. K.
Mikhov
, Y.
Wang
, and B. J.
Skromme
, Appl. Phys. Lett.
86
, 222109
(2005
).41.
A.
Galeckas
, J.
Linnros
, and P.
Pirouz
, Appl. Phys. Lett.
81
, 883
(2002
).42.
J. D.
Caldwell
, O. J.
Glembocki
, R. E.
Stahlbush
, and K. D.
Hobart
, J. Electron. Mater.
37
, 699
(2008
).© 2013 AIP Publishing LLC.
2013
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
