Two series of N- and Ga-face GaN Van Hoof structures were grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy to study the surface potential barrier by contactless electroreflectance (CER). A clear CER resonance followed by strong Franz-Keldysh oscillation of period varying with the thickness of undoped GaN layer was observed for these structures. This period was much shorter for N-polar structures that means smaller surface potential barrier in these structures than in Ga-polar structures. From the analysis of built-in electric field it was determined that the Fermi-level is located 0.27 ± 0.05 and 0.60 ± 0.05 eV below the conduction band for N- and Ga-face GaN surface, respectively.

1.
F.
Bernardini
and
V.
Fiorentini
,
Phys. Rev. B
64
,
085207
(
2001
).
2.
O.
Ambacher
,
J. A.
Majewski
,
C.
Miskys
,
A.
Link
,
M.
Hermann
,
M.
Eickhoff
,
M.
Stutzmann
,
F.
Bernardini
,
V.
Fiorentini
,
V.
Tilak
,
B.
Schaff
, and
L. F.
Eastman
,
J. Phys.: Condens. Matter.
14
,
3399
(
2002
).
3.
N.
Grandjean
,
J.
Massies
, and
M.
Leroux
,
Appl. Phys. Lett.
74
,
2361
(
1999
).
4.
R.
Langer
,
J.
Simon
,
V.
Ortiz
,
N. T.
Pelekanos
,
A.
Barski
,
R.
André
, and
M.
Godlewski
,
Appl. Phys. Lett.
74
,
3827
(
1999
).
5.
N.
Grandjean
,
B.
Damilano
,
S.
Dalmasso
,
M.
Leroux
,
M.
Laügt
, and
J.
Massies
J. Appl. Phys.
86
,
3714
(
1999
).
6.
G.
Franssen
,
T.
Suski
,
M.
Kryko
,
A.
Khachapuridze
,
R.
Kudrawiec
,
J.
Misiewicz
,
A.
Kamińska
,
E.
Feltin
, and
N.
Grandjean
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
201901
(
2008
).
7.
R.
Kudrawiec
,
M.
Gladysiewicz
,
A.
Dussaigne
,
H.
Teisseyre
,
M.
Bockowski
,
I.
Grzegory
,
T.
Suski
,
J.
Misiewicz
, and
N.
Grandjean
,
J. Appl. Phys.
109
,
026103
(
2011
).
8.
R.
Kudrawiec
,
M.
Rudzinski
,
M.
Gladysiewicz
,
L.
Janicki
,
P. R.
Hageman
,
W.
Strupinski
,
J.
Misiewicz
,
R.
Kucharski
,
M.
Zajac
,
R.
Doradzinski
, and
R.
Dwilinski
,
J. Appl. Phys.
109
,
063528
(
2011
).
9.
B.
Jogai
,
J. Appl. Phys.
91
,
3721
(
2002
).
10.
M.
Gladysiewicz
,
R.
Kudrawiec
,
J.
Misiewicz
,
G.
Cywinski
,
M.
Siekacz
,
P.
Wolny
, and
C.
Skierbiszewski
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
231902
(
2011
).
11.
R.
Kudrawiec
,
H. B.
Yuen
,
S. R.
Bank
,
H. P.
Bae
,
M. A.
Wistey
,
J. S.
Harris
,
M.
Motyka
, and
J.
Misiewicz
,
J. Appl. Phys.
102
,
113501
(
2007
).
12.
R.
Kudrawiec
,
E.
Tschumak
,
J.
Misiewicz
, and
D. J.
As
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
241904
(
2010
).
13.
R.
Kudrawiec
,
H. P.
Nair
,
M.
Latkowska
,
J.
Misiewicz
,
S. R.
Bank
, and
W.
Walukiewicz
,
J. Appl. Phys.
112
,
123513
(
2012
).
14.
R.
Kudrawiec
,
M.
Gladysiewicz
,
L.
Janicki
,
J.
Misiewicz
,
G.
Cywinski
,
C.
Cheze
,
P.
Wolny
,
P.
Prystawko
, and
C.
Skierbiszewski
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
181603
(
2012
).
15.
C.
Van Hoof
,
K.
Deneffe
,
J.
De Boeck
,
D. J.
Arent
, and
G.
Borghs
,
Appl. Phys. Lett.
54
,
608
(
1989
).
16.
I.
Grzegory
and
S.
Porowski
,
Thin Solid Films
367
,
281
(
2000
).
17.
H. M.
Ng
and
A. Y.
Cho
,
J. Vac. Sci. Technol. B
20
(
3
),
1217
(
2002
).
18.
C.
Cheze
,
M.
Siekacz
,
G.
Muziol
,
H.
Turski
,
S.
Grzanka
,
M.
Krysko
,
J. L.
Weyher
,
M.
Bockowski
,
C.
Hauswald
,
J.
Lahnemann
,
O.
Brandt
,
M.
Albrecht
, and
C.
Skierbiszewski
,
J. Vac. Sci. Technol. B
31
(
3
),
03C130
(
2013
).
19.
R.
Kudrawiec
,
Phys. Status Solidi B
247
,
1616
(
2010
).
20.
D. E.
Aspnes
and
A. A.
Studna
,
Phys. Rev. B
7
,
4605
(
1973
).
21.
I.
Vurgaftman
and
J. R.
Meyer
,
J. Appl. Phys.
94
,
3675
(
2003
).
22.
D.
Segev
and
Ch. G.
Van de Walle
,
Europhys. Lett.
76
,
305
(
2006
).
23.
D.
Segev
and
Ch. G.
Van de Walle
,
J. Cryst. Growth
300
,
199
(
2007
).
24.
T.
Hashizume
,
S.
Ootomo
,
S.
Oyama
,
M.
Konishi
, and
H.
Hasegava
,
J. Vac. Sci. Technol. B
19
(
4
),
1675
(
2001
).
25.
M.
Kocan
,
A.
Rizzi
,
H.
Luth
,
S.
Keller
, and
U. K.
Mishra
,
Phys. Status Solidi B
234
,
773
(
2002
).
26.
R.
Gutt
,
P.
Lorenz
,
K.
Tonisch
,
M.
Himmerlich
,
J. A.
Schaefer
, and
S.
Krischok
,
Phys. Status Solidi (RRL)
2
,
212
(
2008
).
27.
C.
Buchheim
,
A. T.
Winzer
,
R.
Goldhahn
,
G.
Gobsch
,
O.
Ambacher
,
A.
Link
,
M.
Eickhoff
, and
M.
Stutzmann
,
Thin Solid Films
450
,
155
(
2004
).
28.
P.
Lorenz
,
T.
Haensel
,
R.
Gutt
,
R. J.
Koch
,
J. A.
Schaefer
, and
S.
Krischok
,
Phys. Status Solidi B
247
,
1658
(
2010
).
29.
W.
Krystek
,
F. H.
Pollak
,
Z. C.
Feng
,
M.
Schurman
, and
A.
Stall
,
Appl. Phys. Lett.
72
,
1353
(
1998
).
You do not currently have access to this content.