The Auger recombination coefficient in quasi-bulk InxGa1xN(x9%15%) layers grown on GaN (0001) is measured by a photoluminescence technique. The samples vary in InN composition, thickness, and threading dislocation density. Throughout this sample set, the measured Auger coefficient ranges from 1.4×1030to2.0×1030cm6s1. The authors argue that an Auger coefficient of this magnitude, combined with the high carrier densities reached in blue and green InGaNGaN (0001) quantum well light-emitting diodes (LEDs), is the reason why the maximum external quantum efficiency in these devices is observed at very low current densities. Thus, Auger recombination is the primary nonradiative path for carriers at typical LED operating currents and is the reason behind the drop in efficiency with increasing current even under room-temperature (short-pulsed, low-duty-factor) injection conditions.

1.
M. R.
Krames
,
O. B.
Shchekin
,
R.
Mueller-Mach
,
G. O.
Mueller
,
L.
Zhou
,
G.
Harbers
, and
M. G.
Craford
,
Proc. SPIE
3938
,
2
(
2000
).
2.
A. Y.
Kim
,
W.
Goetz
,
D. A.
Steigerwald
,
J. J.
Wierer
,
N. F.
Gardner
,
J.
Sun
,
S. A.
Stockman
,
P. S.
Martin
,
M. R.
Krames
,
R. S.
Kern
, and
F. M.
Steranka
,
Phys. Status Solidi A
188
,
15
(
2001
).
3.
S.
Nakamura
and
G.
Fosol
,
The Blue Laser Diodes
(
Springer
,
Berlin
,
1998
).
4.
G.
Harbers
and
S.
Bierhuizen
,
SID Int. Symp. Digest Tech. Papers
37
,
2007
(
2006
).
5.
M. R.
Krames
,
O. B.
Shchekin
,
R.
Mueller-Mach
,
G. O.
Mueller
,
L.
Zhou
,
G.
Harbers
, and
M. G.
Craford
, IEEE
J. Disp. Technol.
3
,
160
(
2007
).
6.
M. G.
Craford
,
N.
Holonyak
, Jr.
, and
F. A.
Kish
,
Sci. Am.
(
2001
).
7.
I. A.
Pope
,
P. M.
Smowton
,
P.
Blood
,
J. D.
Thomson
,
M. J.
Kappers
, and
C. J.
Humphreys
,
Appl. Phys. Lett.
82
,
2755
(
2003
).
8.
I. V.
Rozhansky
and
D. A.
Zakheim
,
Phys. Status Solidi A
204
,
227
(
2007
).
9.
K.
Okamoto
,
A.
Kaneta
,
Y.
Kawakami
,
S.
Fujita
,
J.
Choi
,
M.
Terazima
, and
T.
Mukai
,
J. Appl. Phys.
98
,
064503
(
2005
);
S. F.
Chichibu
,
A.
Uedono
,
T.
Onuma
,
B. A.
Haskell
,
A.
Chakraborty
,
T.
Koyama
,
P. T.
Fini
,
S.
Keller
,
S. P.
Denbaars
,
J. S.
Speck
,
U. K.
Mishra
,
S.
Nakamura
,
S.
Yamaguchi
,
S.
Kamiyama
,
H.
Amano
,
I.
Akasaki
,
J.
Han
, and
T.
Sota
,
Nat. Mater.
5
,
810
(
2006
).
[PubMed]
10.
S. F.
Chichibu
,
T.
Sota
,
K.
Wada
, and
S.
Nakamura
,
J. Vac. Sci. Technol. B
16
,
2204
(
1998
).
11.
A. R.
Vasconcellos
,
R.
Luzzi
,
C. G.
Rodrigues
, and
V. N.
Freire
,
Appl. Phys. Lett.
82
,
2455
(
2003
).
12.
N.
Gardner
,
G. O.
Mueller
,
Y. C.
Shen
,
G.
Chen
,
S.
Watanabe
,
M. R.
Krames
, and
W.
Goetz
,
Appl. Phys. Lett.
(to be published).
13.
A.
David
,
M. J.
Grundmann
,
J. F.
Kaeding
,
N. F.
Gardner
,
T. G.
Mihopoulos
, and
M. R.
Krames
(unpublished).
14.
J.
Piprek
and
S.
Nakamura
,
Proceedings of the IEEE Lasers and Electro-Optics Society 2000 Annual Meeting
,
2000
, Cat. No. 00CH37080, Vol.
2
, pt. 2, pp.
651
2
;
J.
Piprek
,
Semiconductor Optoelectronic Devices
(
Academic
,
Oxford, UK
,
2003
), pp.
69
and
191
.
15.
P. G.
Eliseev
,
M.
Osinski
,
H.
Li
, and
L. V.
Akimova
,
Appl. Phys. Lett.
75
,
3838
(
1999
).
16.
M.
Shatalov
,
A.
Chitnis
,
A.
Koudymov
,
J.
Zhang
,
V.
Adivarahan
,
G.
Simin
, and
A.
Khan
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
41
,
L1146
(
2002
).
17.
A. G.
Ryabtsev
,
E. V.
Lutsenko
,
G. I.
Ryabtsev
,
G. P.
Yablonskii
,
A. S.
Smal
,
B.
Schineller
, and
M.
Heuken
,
International Workshop on Nitride Semiconductors Book of Abstracts
,
2002
, poster session 2, p.
216
.
18.
T.
Mukai
,
M.
Yamada
, and
S.
Nakamura
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
38
,
3976
(
1999
).
19.
S.
Chichibu
,
T.
Azuhata
,
T.
Sota
, and
S.
Nakamura
,
Appl. Phys. Lett.
69
,
4188
(
1996
).
20.
M.
Leroux
,
B.
Beaumont
,
N.
Grandjean
,
P.
Lorenzini
,
S.
Haffouz
,
P.
Vennegues
,
J.
Massies
, and
P.
Gibart
,
Mater. Sci. Eng.
B50
,
97
(
1997
).
21.
M. J.
Galtrey
,
R. A.
Oliver
,
M. J.
Kappers
,
C. J.
Humphreys
,
D. J.
Stokes
,
P. H.
Clifton
, and
A.
Cerezo
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
061903
(
2007
).
22.
Y. H.
Cho
,
G. H.
Gainer
,
A. J.
Fischer
,
J. J.
Song
,
S.
Keller
,
U. K.
Mishra
, and
S. P.
DenBaars
,
Appl. Phys. Lett.
73
,
1370
(
1998
).
23.
P. G.
Eliseev
,
P.
Perlin
,
J.
Lee
, and
M.
Osinski
,
Appl. Phys. Lett.
71
,
569
(
1997
).
24.
J. S.
Speck
and
S. J.
Rosner
,
Physica B
24-32
,
273
(
1999
).
You do not currently have access to this content.