We demonstrate continuous-wave operation at 411nm of InGaN multi-quantum-well laser diodes (LDs) made by plasma-assisted molecular-beam epitaxy (PAMBE). The threshold current density and voltage for these LDs are 4.2kAcm2 and 5.3V, respectively. High optical output power of 60mW is achieved. The LDs are fabricated on low-dislocation-density bulk GaN substrates, at growth conditions which resemble liquid-phase epitaxy. We show that use of such substrates eliminates spiral growth, which is the dominant growth mechanism for PAMBE on high-dislocation-density substrates. Therefore, PAMBE opens new perspectives for next generation of InGaN LDs.

1.
S.
Nakamura
,
M.
Senoh
,
S.-I.
Nagahama
,
N.
Iwasa
,
T.
Yamada
,
T.
Matsushita
,
H.
Kiyoku
,
Y.
Sugimoto
,
T.
Kozaki
,
H.
Umemoto
,
M.
Sano
, and
K.
Chocho
,
Appl. Phys. Lett.
73
,
832
(
1998
).
2.
M.
Kneissl
,
D. P.
Bour
,
C. G. V. d.
Walle
,
L. T.
Romano
,
J. E.
Northrup
,
R. M.
Wood
,
M.
Teepe
, and
N. M.
Johnson
,
Appl. Phys. Lett.
75
,
581
(
1999
).
3.
A.
Ishizaka
and
Y.
Murata
,
J. Phys.: Condens. Matter
6
,
L693
(
1994
).
4.
W.
Utsumi
,
H.
Saitoh
,
H.
Kaneko
,
T.
Watanuki
,
K.
Aoki
, and
O.
Shimomura
,
Nat. Mater.
2
,
735
(
2003
).
5.
M.
Kauer
,
S. E.
Hooper
,
V.
Bousquet
,
K.
Johnson
,
C.
Zellweger
,
J. M.
Barnes
,
J.
Windle
,
T. M.
Smeeton
, and
J.
Heffernan
,
Electron. Lett.
41
,
23
(
2005
).
6.
N.
Grandjean
,
B.
Damilano
, and
J.
Massies
,
J. Phys.: Condens. Matter
13
,
6945
(
2001
).
7.
J. A.
Bardwell
,
Y.
Liu
,
H.
Tang
,
J. B.
Webb
,
S. J.
Rolfe
, and
J.
Lapointe
,
Electron. Lett.
39
,
564
(
2003
).
8.
M. J.
Manfra
,
K. W.
Baldwin
,
M.
Sergent
,
R. J.
Molnar
, and
J.
Caissie
,
Appl. Phys. Lett.
85
,
1722
(
2004
).
9.
I. P.
Smorchkova
,
L.
Chen
,
T.
Mates
,
L.
Shen
,
S.
Heikman
,
B.
Moran
,
S.
Keller
,
S. P.
DenBaars
,
J. S.
Speck
, and
U. K.
Mishra
,
J. Appl. Phys.
90
,
5196
(
2001
).
10.
C.
Skierbiszewski
,
K.
Dybko
,
W.
Knap
,
J.
Łusakowski
,
M.
Siekacz
,
W.
Krupczyński
,
G.
Nowak
,
M.
Boćkowski
,
Z.
Wasilewski
,
D.
Maude
,
T.
Suski
, and
S.
Porowski
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
102106
(
2005
).
11.
P.
Waltereit
,
H.
Sato
,
C.
Poblenz
,
D. S.
Green
,
J. S.
Brown
,
M.
McLaurin
,
T.
Katona
,
S. P.
DenBaars
,
J. S.
Speck
,
J.-H.
Liang
,
M.
Kato
,
H.
Tamura
,
S.
Omori
, and
C.
Funaoka
,
Appl. Phys. Lett.
84
,
2748
(
2004
).
12.
C.
Skierbiszewski
,
Z.
Wasilewski
,
M.
Siekacz
,
A.
Feduniewicz
,
P.
Perlin
,
P.
Wisniewski
,
J.
Borysiuk
,
I.
Grzegory
,
M.
Leszczynski
,
T.
Suski
, and
S.
Porowski
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
011114
(
2005
).
13.
C.
Skierbiszewski
,
P.
Perlin
,
I.
Grzegory
,
Z. R.
Wasilewski
,
M.
Siekacz
,
A.
Feduniewicz
,
P.
Wisniewski
,
J.
Borysiuk
,
P.
Prystawko
,
G.
Kamler
,
T.
Suski
, and
S.
Porowski
,
Semicond. Sci. Technol.
20
,
809
(
2005
).
14.
B.
Heying
,
I.
Smorchkova
,
C.
Poblenz
,
C.
Elsass
,
P.
Fini
,
S.
Den Baars
,
U.
Mishra
, and
J. S.
Speck
,
Appl. Phys. Lett.
77
,
2885
(
2000
).
15.
C.
Adelmann
,
J.
Brault
,
D.
Jalabert
,
P.
Gentile
,
H.
Mariette
,
Guido
Mula
, and
B.
Daudin
,
J. Appl. Phys.
91
,
9638
(
2002
).
16.
C.
Skierbiszewski
,
Z.
Wasilewski
,
M.
Siekacz
,
A.
Feduniewicz
,
B.
Pastuszka
,
I.
Grzegory
,
M.
Leszczynski
, and
S.
Porowski
,
Phys. Status Solidi A
201
,
320
(
2004
).
17.
G.
Koblmuller
,
R.
Averbeck
,
H.
Riechert
, and
P.
Pongratz
,
Phys. Rev. B
69
,
035325
(
2004
).
18.
J.
Neugebauer
,
T. K.
Zywietz
,
M.
Scheffler
,
J. E.
Northrup
,
H.
Chen
, and
R. M.
Feenstra
,
Phys. Rev. Lett.
90
,
056101
(
2003
).
19.
B.
Heying
,
E. J.
Tarsa
,
C. R.
Elsass
,
P.
Fini
,
S. P.
DenBaars
, and
J. S.
Speck
,
J. Appl. Phys.
85
,
6470
(
1999
).
20.
Z.
Romanowski
,
S.
Krukowski
,
I.
Grzegory
, and
S.
Porowski
,
J. Chem. Phys.
114
,
6353
(
2001
).
21.
C.
Skierbiszewski
,
Acta Phys. Pol. A
108
,
635
(
2005
).
22.
Th.
Gessmann
,
J. W.
Graff
,
Y.-L.
Li
,
E. L.
Waldron
, and
E. F.
Schubert
,
J. Appl. Phys.
92
,
3740
(
2002
).
23.
H.
Emmerich
and
C.
Eck
,
Continuum Mech. Thermodyn.
17
,
373
(
2006
).
24.
G.
Springholz
,
A. Y.
Ueta
,
N.
Frank
, and
G.
Bauer
,
Appl. Phys. Lett.
69
,
2822
(
1996
).
25.
R. H.
Swendsen
,
P. J.
Kortman
,
D. P.
Landau
, and
H.
Muller-Krumbhaar
,
J. Cryst. Growth
35
,
73
(
1976
).
You do not currently have access to this content.