Zincblende InGaN/GaN quantum wells offer a potential improvement to the efficiency of green light emission by removing the strong electric fields present in similar structures. However, a high density of stacking faults may have an impact on the recombination in these systems. In this work, scanning transmission electron microscopy and energy-dispersive x-ray measurements demonstrate that one-dimensional nanostructures form due to indium segregation adjacent to stacking faults. In photoluminescence experiments, these structures emit visible light, which is optically polarized up to 86% at 10 K and up to 75% at room temperature. The emission redshifts and broadens as the well width increases from 2 nm to 8 nm. Photoluminescence excitation measurements indicate that carriers are captured by these structures from the rest of the quantum wells and recombine to emit light polarized along the length of these nanostructures.

1.
N.
Bardsley
,
S.
Bland
,
L.
Hansen
,
M.
Pattison
,
M.
Pattison
,
K.
Stober
, and
M.
Yamada
,
US Department of Energy 2015 Solid-State Lighting RD Plan
(
U.S. Department of Energy
,
2015
).
2.
M.
Auf der Maur
,
A.
Pecchia
,
G.
Penazzi
,
W.
Rodrigues
, and
A.
Di Carlo
,
Phys. Rev. Lett.
116
,
027401
(
2016
).
3.
T.
Takeuchi
,
C.
Wetzel
,
S.
Yamaguchi
,
H.
Sakai
,
H.
Amano
,
I.
Akasaki
,
Y.
Kaneko
,
S.
Nakagawa
,
Y.
Yamaoka
, and
N.
Yamada
,
Appl. Phys. Lett.
73
,
1691
(
1998
).
4.
D.
Schiavon
,
M.
Binder
,
M.
Peter
,
B.
Galler
,
P.
Drechsel
, and
F.
Scholz
,
Phys. Status Solidi B
250
,
283
(
2013
).
5.
S.
Hammersley
,
M. J.
Kappers
,
F. C.-P.
Massabuau
,
S.-L.
Sahonta
,
P.
Dawson
,
R. A.
Oliver
, and
C. J.
Humphreys
,
Appl. Phys. Lett.
107
,
132106
(
2015
).
6.
I.
Vurgaftman
and
J. R.
Meyer
,
J. Appl. Phys.
94
,
3675
(
2003
).
7.
D. J.
As
,
Microelectron. J.
40
,
204
(
2009
).
8.
S.-H.
Park
and
Y.-T.
Lee
,
Chin. Phys. Lett.
27
,
044208
(
2010
).
9.
S.
Shokhovets
,
M.
Himmerlich
,
L.
Kirste
,
J. H.
Leach
, and
S.
Krischok
,
Appl. Phys. Lett.
107
,
092104
(
2015
).
10.
Y.
Du
,
B.
Chang
,
X.
Fu
,
X.
Wang
, and
M.
Wang
,
Optik
123
,
2208
(
2012
).
11.
L. Y.
Lee
,
M.
Frentrup
,
P.
Vacek
,
M. J.
Kappers
,
D. J.
Wallis
, and
R. A.
Oliver
,
J. Appl. Phys.
125
,
105303
(
2019
).
12.
A. F.
Wright
,
J. Appl. Phys.
82
,
5259
(
1997
).
13.
R. M.
Kemper
,
P.
Veit
,
C.
Mietze
,
A.
Dempewolf
,
T.
Wecker
,
F.
Bertram
,
J.
Christen
,
J. K. N.
Lindner
, and
D. J.
As
,
Phys. Status Solidi C
12
,
469
(
2015
).
14.
J.
Geng
,
Adv. Opt. Photonics
5
,
456
(
2013
).
15.
M.
Frentrup
,
L. Y.
Lee
,
S-L
Sahonta
,
M. J.
Kappers
,
F.
Massabuau
,
P.
Gupta
,
R. A.
Oliver
,
C. J.
Humphreys
, and
D. J.
Wallis
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
50
,
433002
(
2017
).
16.
F.
Massabuau
,
N.
Piot
,
M.
Frentrup
,
X.
Wang
,
Q.
Avenas
,
M.
Kappers
,
C.
Humphreys
, and
R.
Oliver
,
Phys. Status Solidi B
254
,
1600664
(
2017
).
17.
D. M.
Graham
,
A.
Soltani-Vala
,
P.
Dawson
,
M. J.
Godfrey
,
T. M.
Smeeton
,
J. S.
Barnard
,
M. J.
Kappers
,
C. J.
Humphreys
, and
E. J.
Thrush
,
J. Appl. Phys.
97
,
103508
(
2005
).
18.
P.
Dawson
,
S.
Schulz
,
R. A.
Oliver
,
M. J.
Kappers
, and
C. J.
Humphreys
,
J. Appl. Phys.
119
,
181505
(
2016
).
19.
T.
Smith
and
J.
Guild
,
Trans. Opt. Soc.
33
,
73
(
1931
).
20.
V.
Bougrov
,
M. E.
Levinshtein
,
S. L.
Rumyantsev
, and
A.
Zubrilov
,
Properties of Advanced Semiconductor Materials GaN, AlN, InN, BN, SiC, SiGe
(
John Wiley & Sons
,
2001
), pp.
1
30
.
21.
S. A.
Church
,
S.
Hammersley
,
P. W.
Mitchell
,
M. J.
Kappers
,
L. Y.
Lee
,
F.
Massabuau
,
S. L.
Sahonta
,
M.
Frentrup
,
L. J.
Shaw
,
D. J.
Wallis
,
C. J.
Humphreys
,
R. A.
Oliver
,
D. J.
Binks
, and
P.
Dawson
,
J. Appl. Phys.
123
,
185705
(
2018
).
22.
R.
Niebuhr
,
K. H.
Bachem
,
U.
Kaufmann
,
M.
Maier
,
C.
Merz
,
B.
Santic
,
P.
Schlotter
, and
H.
Jürgensen
,
J. Electron. Mater.
26
,
1127
(
1997
).
23.
H.
Haratizadeh
,
B.
Monemar
,
P. P.
Paskov
,
P. O.
Holtz
,
G.
Pozina
,
S.
Kamiyama
,
M.
Iwaya
,
H.
Amano
, and
I.
Akasaki
,
Phys. Status Solidi
241
,
1124
(
2004
).
24.
O.
Rubel
,
M.
Galluppi
,
S. D.
Baranovskii
,
K.
Volz
,
L.
Geelhaar
,
H.
Riechert
,
P.
Thomas
, and
W.
Stolz
,
J. Appl. Phys.
98
,
063518
(
2005
).
25.
B.
Ding
,
M.
Frentrup
,
S. M.
Fairclough
,
M. J.
Kappers
,
M.
Jain
,
A.
Kovács
,
D. J.
Wallis
, and
R. A.
Oliver
Alloy segregation at stacking faults in zincblende GaN heterostructures
” (unpublished) (
2020
).
26.
H.
Jönen
,
H.
Bremers
,
T.
Langer
,
U.
Rossow
, and
A.
Hangleiter
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
151905
(
2012
).
27.
S. A.
Church
,
S.
Hammersley
,
P. W.
Mitchell
,
M. J.
Kappers
,
S. L.
Sahonta
,
M.
Frentrup
,
D.
Nilsson
,
P. J.
Ward
,
L. J.
Shaw
,
D. J.
Wallis
,
C. J.
Humphreys
,
R. A.
Oliver
,
D. J.
Binks
, and
P.
Dawson
,
Phys. Status Solidi B
254
,
1600733
(
2017
).
28.
R. W.
Martin
,
P. G.
Middleton
,
K. P.
O'Donnell
, and
W.
Van der Stricht
,
Appl. Phys. Lett.
74
,
263
(
1999
).
29.
U.
Bockelmann
and
G.
Bastard
,
Phys. Rev. B
45
,
1688
(
1992
).
30.
W. H.
Zheng
,
J.-B.
Xia
, and
K. W.
Cheah
,
J. Phys.: Condens. Matter
9
,
5105
(
1997
).
31.
B.
Daudin
,
G.
Feuillet
,
J.
Hubner
,
Y.
Samson
,
F.
Widmann
,
A.
Philippe
,
C.
Bru-Chevallier
,
G.
Guillot
,
E.
Bustarret
,
G.
Bentoumi
, and
A.
Deneuville
,
J. Appl. Phys.
84
,
2295
(
1998
).
32.
M.
Kubota
,
K.
Okamoto
,
T.
Tanaka
, and
H.
Ohta
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
011920
(
2008
).
33.
S. E.
Brinkley
,
Y.-D.
Lin
,
A.
Chakraborty
,
N.
Pfaff
,
D.
Cohen
,
J. S.
Speck
,
S.
Nakamura
, and
S. P.
DenBaars
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
011110
(
2011
).
34.
S.
Marcinkevičius
,
R.
Ivanov
,
Y.
Zhao
,
S.
Nakamura
,
S. P.
DenBaars
, and
J. S.
Speck
,
Appl. Phys. Lett.
104
,
111113
(
2014
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.