The internal quantum efficiency (IQE) of Al0.55Ga0.45N/AlN and Al0.55Ga0.45N/Al0.85Ga0.15N UVC MQW structures was analyzed. The use of bulk AlN substrates enabled us to undoubtedly distinguish the effect of growth conditions, such as V/III ratio, on the optical quality of AlGaN based MQWs from the influence of dislocations. At a high V/III ratio, a record high IQE of ∼80% at a carrier density of 1018 cm−3 was achieved at ∼258 nm. The high IQE was correlated with the decrease of the non-radiative coefficient A and a reduction of midgap defect luminescence, all suggesting that, in addition to dislocations, point defects are another major factor that strongly influences optical quality of AlGaN MQW structures.

1.
Y.
Taniyasu
,
M.
Kasu
, and
T.
Makimoto
,
Nature
441
,
325
(
2006
).
2.
A.
Khan
,
K.
Balakrishnan
, and
T.
Katona
,
Nat. Photonics
2
,
77
(
2008
).
3.
T.
Kinoshita
,
K.
Hironaka
,
T.
Obata
,
T.
Nagashima
,
R.
Dalmau
,
R.
Schlesser
,
B.
Moody
,
J. Q.
Xie
,
S.
Inoue
,
Y.
Kumagai
,
A.
Koukitu
, and
Z.
Sitar
,
Appl. Phys. Express
5
,
122101
(
2012
).
4.
T.
Kinoshita
,
T.
Obata
,
T.
Nagashima
,
H.
Yanagi
,
B.
Moody
,
S.
Mita
,
S.
Inoue
,
Y.
Kumagai
,
A.
Koukitu
, and
Z.
Sitar
,
Appl. Phys. Express
6
,
092103
(
2013
).
5.
T.
Oto
,
R. G.
Banal
,
K.
Kataoka
,
M.
Funato
, and
Y.
Kawakami
,
Nat. Photonics
4
,
767
(
2010
).
6.
S.
Nakamura
,
S.
Pearton
, and
G.
Fasol
,
The Blue Laser Diode: The Complete Story
(
Springer Science and Business Media
,
2000
).
7.
T.
Takano
,
Y.
Narita
,
A.
Horiuchi
, and
H.
Kawanishi
,
Appl. Phys. Lett.
84
,
3567
(
2004
).
8.
T.
Wunderer
,
C. L.
Chua
,
Z. H.
Yang
,
J. E.
Northrup
,
N. M.
Johnson
,
G. A.
Garrett
,
H. G.
Shen
, and
M.
Wraback
,
Appl. Phys. Express
4
,
092101
(
2011
).
9.
J.
Xie
,
S.
Mita
,
Z.
Bryan
,
W.
Guo
,
L.
Hussey
,
B.
Moody
,
R.
Schlesser
,
R.
Kirste
,
M.
Gerhold
, and
R.
Collazo
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
171102
(
2013
).
10.
W.
Guo
,
Z.
Bryan
,
J.
Xie
,
R.
Kirste
,
S.
Mita
,
I.
Bryan
,
L.
Hussey
,
M.
Bobea
,
B.
Haidet
, and
M.
Gerhold
,
J. Appl. Physics
115
,
103108
(
2014
).
11.
H.
Yoshida
,
Y.
Yamashita
,
M.
Kuwabara
, and
H.
Kan
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
241106
(
2008
).
12.
I.
Bryan
,
Z.
Bryan
,
M.
Bobea
,
L.
Hussey
,
R.
Kirste
,
R.
Collazo
, and
Z.
Sitar
,
J. Appl. Phys.
116
,
133517
(
2014
).
13.
K.
Ban
,
J.
Yamamoto
,
K.
Takeda
,
K.
Ide
,
M.
Iwaya
,
T.
Takeuchi
,
S.
Kamiyama
,
I.
Akasaki
, and
H.
Amano
,
Appl. Phys. Express
4
,
052101
(
2011
).
14.
15.
P.
Petroff
and
R. L.
Hartman
,
Appl. Phys. Lett.
23
,
469
(
1973
).
16.
T.
Suzuki
and
Y.
Matsumoto
,
Appl. Phys. Lett.
26
,
431
(
1975
).
17.
H.
Murotani
,
D.
Akase
,
K.
Anai
,
Y.
Yamada
,
H.
Miyake
, and
K.
Hiramatsu
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
042110
(
2012
).
18.
Y.
Matsubara
,
T.
Yamada
,
K.
Takeda
,
M.
Iwaya
,
T.
Takeuchi
,
S.
Kamiyama
,
I.
Akasaki
, and
H.
Amano
,
Phys. Status Solidi C
10
,
1537
(
2013
).
19.
D.
Ehrentraut
and
Z.
Sitar
,
MRS Bull.
34
,
259
(
2009
).
20.
R.
Dalmau
,
B.
Moody
,
R.
Schlesser
,
S.
Mita
,
J.
Xie
,
M.
Feneberg
,
B.
Neuschl
,
K.
Thonke
,
R.
Collazo
,
A.
Rice
,
J.
Tweedie
, and
Z.
Sitar
,
J. Electrochem. Soc.
158
,
H530
(
2011
).
21.
D.
Zhuang
,
Z.
Herro
,
R.
Schlesser
, and
Z.
Sitar
,
J. Cryst. Growth
287
,
372
(
2006
).
22.
A.
Uedono
,
K.
Tenjinbayashi
,
T.
Tsutsui
,
Y.
Shimahara
,
H.
Miyake
,
K.
Hiramatsu
,
N.
Oshima
,
R.
Suzuki
, and
S.
Ishibashi
,
J. Appl. Phys.
111
,
013512
(
2012
).
23.
S.
Kurai
,
K.
Anai
,
H.
Miyake
,
K.
Hiramatsu
, and
Y.
Yamada
,
J. Appl. Phys.
116
,
235703
(
2014
).
24.
S.
Mita
,
R.
Collazo
,
A.
Rice
,
R. F.
Dalmau
, and
Z.
Sitar
,
J. Appl. Phys.
104
,
013521
(
2008
).
25.
S.
Yoshida
,
J. Appl. Phys.
81
,
7966
(
1997
).
26.
A.
Rice
,
R.
Collazo
,
J.
Tweedie
,
R.
Dalmau
,
S.
Mita
,
J.
Xie
, and
Z.
Sitar
,
J. Appl. Phys.
108
,
043510
(
2010
).
27.
I.
Bryan
,
C. R.
Akouala
,
J.
Tweedie
,
Z.
Bryan
,
A.
Rice
,
R.
Kirste
,
R.
Collazo
, and
Z.
Sitar
,
Phys. Status Solidi C
11
,
454
(
2014
).
28.
I.
Bryan
,
A.
Rice
,
L.
Hussey
,
Z.
Bryan
,
M.
Bobea
,
S.
Mita
,
J.
Xie
,
R.
Kirste
,
R.
Collazo
, and
Z.
Sitar
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
061602
(
2013
).
29.
Q.
Dai
,
M. F.
Schubert
,
M. H.
Kim
,
J. K.
Kim
,
E. F.
Schubert
,
D. D.
Koleske
,
M. H.
Crawford
,
S. R.
Lee
,
A. J.
Fischer
,
G.
Thaler
, and
M. A.
Banas
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
111109
(
2009
).
30.
K.
Takeda
,
F.
Mori
,
Y.
Ogiso
,
T.
Ichikawa
,
K.
Nonaka
,
M.
Iwaya
,
S.
Kamiyama
,
H.
Amano
, and
I.
Akasaki
,
Phys. Status Solidi C
7
,
1916
(
2010
).
31.
J. F.
Muth
,
J. H.
Lee
,
I. K.
Shmagin
,
R. M.
Kolbas
,
H. C.
Casey
,
B. P.
Keller
,
U. K.
Mishra
, and
S. P.
DenBaars
,
Appl. Phys. Lett.
71
,
2572
(
1997
).
32.
J. S.
Im
,
A.
Moritz
,
F.
Steuber
,
V.
Harle
,
F.
Scholz
, and
A.
Hangleiter
,
Appl. Phys. Lett.
70
,
631
(
1997
).
33.
K. B.
Nam
,
M. L.
Nakarmi
,
J. Y.
Lin
, and
H. X.
Jiang
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
222108
(
2005
).
You do not currently have access to this content.