Multiphonon resonant Raman scattering in non-polar a-plane (112¯0) GaN epitaxial layers grown on sapphire substrate were investigated. We report longitudinal optical phonon overtones up to seventh order in a-plane GaN epilayer, which has rarely been observed earlier in GaN. However, for high quality polar c-plane (0001) GaN epilayer and semi-polar r-plane (112¯2) GaN epilayer, resonant Raman spectra were not very prominent. Strong multiphonon resonant Raman scattering process is explained by exciton-mediated multiphonon Raman scattering and defect-induced Fröhlich interaction.

1.
M.
Su
,
C.
Chen
, and
S.
Rajan
,
Semicond. Sci. Technol.
28
,
074012
(
2013
).
2.
S.
Nakamura
,
M.
Senoh
,
S.
Nagahama
,
N.
Iwasa
,
T.
Yamada
,
T.
Matsushida
,
Y.
Sugimoto
, and
H.
Kiyogu
,
Appl. Phys. Lett.
70
,
1417
(
1997
).
3.
S.
Strite
and
H.
Morko
,
J. Vac. Sci. Technol., B
10
,
1237
(
1992
).
4.
F.
Bernardini
,
V.
Fiorentini
, and
D.
Vanderbilt
,
Phys. Rev. B
56
,
R10024
(
1997
).
5.
D. N.
Zakharov
,
Z. L.
Weber
,
B.
Wagner
,
Z. J.
Reitmeier
,
E. A.
Preble
, and
R. F.
Davis
,
Phys. Rev. B
71
,
235334
(
2005
).
6.
M. D.
Craven
,
S. H.
Lim
,
F.
Wu
,
J. S.
Speck
, and
S. P.
DenBaars
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
469
(
2002
).
7.
D. G.
Zhao
,
S. J.
Xu
,
M. H.
Xie
,
S. Y.
Tong
, and
H.
Yang
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
677
(
2003
).
8.
H. J.
Park
,
C.
Park
,
S.
Yeo
,
S. W.
Kang
,
M.
Mastro
,
O.
Kryliouk
, and
T. J.
Anderson
,
Phys. Stat. Sol. (c)
2
,
2446
(
2005
).
9.
V.
Darakchieva
,
T.
Paskova
,
M.
Schubert
,
H.
Arwin
,
P. P.
Paskov
,
B.
Monemar
,
D.
Hommel
,
M.
Heuken
,
J.
Off
,
F.
Scholz
,
B. A.
Haskell
,
P. T.
Fini
,
J. S.
Speck
, and
S.
Nakamura
,
Phys. Rev. B
75
,
195217
(
2007
).
10.
D.
Behr
,
J.
Wagner
,
J.
Schneider
,
H.
Amano
, and
I.
Akasaki
,
Appl. Phys. Lett.
68
,
2404
(
1996
).
11.
V.
Laneuville
,
F.
Demangeot
,
R.
Péchou
,
P.
Salles
,
A.
Ponchet
,
G.
Jacopin
,
L.
Rigutti
,
A. de Luna
Bugallo
,
M.
Tchernycheva
,
F. H.
Julien
,
K.
March
,
L. F.
Zagonel
, and
R.
Songmuang
,
Phys. Rev. B
83
,
115417
(
2011
).
12.
W. H.
Sun
,
S. J.
Chua
,
L. S.
Wang
, and
X. H.
Zhang
,
J. Appl. Phys.
91
,
4917
(
2002
).
13.
J. F.
Scott
,
R. C. C.
Lenz
, and
T. C.
Damen
,
Phys. Rev.
188
,
1285
(
1969
).
14.
Z. H.
Wu
,
A. M.
Fischer
,
F. A.
Ponce
,
B.
Bastek
,
J.
Christen
,
T.
Wernicke
,
M.
Weyers
, and
M.
Kneissl
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
171904
(
2008
).
15.
W.
Neumann
,
A.
Mogilatenko
,
T.
Wernicke
,
E.
Richter
,
M.
Weyers
, and
M.
Kneissl
,
J. Microsc.
237
,
308
(
2010
).
16.
C. A.
Arguello
,
D. L.
Rousseau
, and
S. P. S.
Porto
,
Phys. Rev.
181
,
1351
(
1969
).
17.
I.
Gorczyca
,
N. E.
Christensen
,
E. L. Peltzer y
Blanca
, and
C. O.
Rodriguez
,
Phys. Rev. B
51
,
11936
(
1995
).
18.
A.
Hushur
,
M. H.
Manghnani
, and
J.
Narayan
,
J. Appl. Phys.
106
,
054317
(
2009
).
20.
G.
Wei
,
J.
Zi
,
K.
Zhang
, and
X.
Xie
,
J. Appl. Phys.
82
,
4693
(
1997
).
21.
F.
Demangeot
,
J.
Frandon
,
M. A.
Renucci
,
O.
Briot
,
B.
Gilb
, and
R. L.
Aulombard
,
Solid State Commun.
100
,
207
(
1996
).
22.
G. P.
Dimitrakopulos
,
J. Phys.: Conf. Ser.
281
,
012012
(
2011
).
23.
P.
Perlin
,
J.
Camasssel
,
W.
Knap
,
T.
Taliercio
,
J. C.
Chervin
,
T.
Suski
,
I.
Grzegory
, and
S.
Porowski
,
Appl. Phys. Lett.
67
,
2524
(
1995
).
24.
J. Q.
Ninga
,
S. J.
Xua
,
P. W.
Wang
,
Y. P.
Song
,
D. P.
Yu
,
Y. Y.
Shan
,
S. T.
Lee
, and
H.
Yang
,
Mater. Charact.
73
,
153
(
2012
).
25.
Z. H.
Lan
,
C. H.
Liang
,
C. W.
Hsu
,
C. T.
Wu
,
H. M.
Lin
,
S.
Dhara
,
K. H.
Chen
,
L. C.
Chen
, and
C. C.
Chen
,
Adv. Funct. Mater.
14
,
233
(
2004
).
26.
J. A.
Freitas
,
L. B.
Rowland
,
J.
Kim
, and
M.
Fatemi
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
091910
(
2007
).
27.
R. M.
Martin
and
C. M.
Varma
,
Phys. Rev. Lett.
26
,
1241
(
1971
).
28.
W. H.
Sun
,
S. T.
Wang
,
J. C.
Zhang
,
K. M.
Chen
,
G. G.
Qin
,
Y. Z.
Tong
,
Z. J.
Yang
,
G. Y.
Zhang
,
Y. M.
Pu
,
Q. L.
Zhang
,
J.
Li
,
J. Y.
Lin
, and
H. X.
Jiang
,
J. Appl. Phys.
88
,
5662
(
2000
).
29.
D.
Behr
,
R.
Niebuhr
,
J.
Wagner
,
K.-H.
Bachem
, and
U.
Kaufman
,
Appl. Phys. Lett.
70
,
363
(
1997
).
30.
H.
Siegle
,
G.
Kaczmarczyk
,
L.
Filippidis
,
A. P.
Litvinchuk
,
A.
Hoffmann
, and
C.
Thomsen
,
Phys. Rev. B
55
,
7000
(
1997
).
31.
P. Y.
Yu
and
M.
Cardona
,
Fundamentals of Semiconductors: Physics and Materials Properties
(
Springer
,
Berlin
,
1996
).
32.
C.
Kranert
,
R. S.
Grund
, and
M.
Grundmann
,
New J. Phys.
15
,
113048
(
2013
).
33.
M.
Brewster
,
O.
Schimek
,
S.
Reich
, and
S.
Gradečak
,
Phys. Rev. B
80
,
201314(R)
(
2009
).
You do not currently have access to this content.