The blueshift of the fundamental energy gap of (GaIn)(NAs) upon thermal treatment is well established. However, the physical reason is still controversially discussed in literature. In the present paper we give direct structural evidence using transmission electron microscopy in combination with structure factor calculation that this blueshift—for the metal organic vapor phase epitaxy grown samples investigated here—results solely from a change in the local environment of nitrogen. N is bound to Ga upon growth and moves into an In-rich environment upon annealing to minimize the strain energy of the crystal. The technique presented here can be used to unambiguously determine the reason for the blueshift of differently grown and annealed dilute nitride materials.

1.
S. H.
Wei
and
A.
Zunger
,
Phys. Rev. Lett.
76
,
664
(
1996
).
2.
M.
Kondow
,
T.
Kitatani
,
S.
Nakasuka
,
M. C.
Larson
,
K.
Nakahara
,
Y.
Yazawa
,
M.
Okai
, and
K.
Uomi
,
IEEE J. Quantum Electron.
3
,
719
(
1997
).
3.
L.
Bellaiche
,
Appl. Phys. Lett.
75
,
2578
(
1999
).
4.
F.
Höhnsdorf
,
J.
Koch
,
C.
Agert
, and
W.
Stolz
,
J. Cryst. Growth
195
,
391
(
1998
).
5.
M.
Weyers
,
M.
Sato
, and
H.
Ando
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
31
,
L853
(
1992
).
6.
S. R.
Kurtz
,
D.
Myers
, and
J. M.
Olson
, in
Proceedings of the 26th IEEE Photovoltaic Specialists Conference
(
IEEE
,
New York
,
1997
), p.
875
.
7.
Z.
Pan
,
L. H.
Li
,
W.
Zhang
,
Y. W.
Lin
,
R. H.
Wu
, and
W.
Ge
,
Appl. Phys. Lett.
77
,
1280
(
2000
).
8.
S.
Francoeur
,
G.
Sivaraman
,
Y.
Qiu
,
S.
Nikishin
, and
H.
Temkin
,
Appl. Phys. Lett.
72
,
1857
(
1998
).
9.
I. A.
Buyanova
,
G.
Pozina
,
P. N.
Hai
,
N. Q.
Thing
,
J. P.
Bergman
,
W. M.
Chen
,
H. P.
Xin
, and
C. W.
Tu
,
Appl. Phys. Lett.
77
,
2325
(
2000
).
10.
T.
Kitatani
,
K.
Nakahara
,
M.
Kondow
,
K.
Uomi
, and
T.
Tanaka
,
J. Cryst. Growth
209
,
345
(
2000
).
11.
P.
Gilet
,
A.
Chenevas-Paule
,
P.
Duvaut
,
L.
Grenouillet
,
P.
Hollinger
,
A.
Million
,
G.
Rolland
, and
C.
Vannuffel
,
Phys. Status Solidi A
176
,
279
(
1999
).
12.
H. P.
Xin
,
C. W.
Tu
, and
M.
Geva
,
Appl. Phys. Lett.
74
,
2337
(
1999
).
13.
T.
Kageyama
,
T.
Miyamoto
,
S.
Makino
,
F.
Koyama
, and
K.
Iga
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
38
,
L298
(
1999
).
14.
P. J.
Klar
,
H.
Grüning
,
J.
Koch
,
S.
Schäfer
,
K.
Volz
,
W.
Stolz
,
W.
Heimbrodt
,
A. M.
Kamal Saadi
,
A.
Lindsay
, and
E. P.
O’Reilly
,
Phys. Rev. B
64
,
121203
(R) (
2001
).
15.
M.
Albrecht
,
V.
Grillo
,
T.
Remmele
,
H. P.
Strunk
,
A.
Yu Egorov
,
Gh.
Dumitras
,
H.
Riechert
,
A.
Kaschner
,
R.
Heitz
, and
A.
Hoffmann
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
2719
(
2002
).
16.
J.
Wagner
,
T.
Geppert
,
K.
Köhler
,
P.
Ganser
, and
M.
Maier
,
Solid-State Electron.
47
,
461
(
2003
).
17.
E. M.
Pavelescu
,
T.
Jouhti
,
M.
Dumitrescu
,
P. J.
Klar
,
S.
Karirinne
,
Y.
Fedorenko
, and
M.
Pessa
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
1497
(
2003
).
18.
E.
Tournie
,
M. A.
Pinault
,
M.
Laugt
,
J. M.
Chaveau
,
A.
Trampert
, and
K. H.
Ploog
,
Appl. Phys. Lett.
82
,
1845
(
2003
).
19.
W.
Ha
,
V.
Gambin
,
S.
Bank
,
M.
Wistey
,
H.
Yuen
,
S.
Kim
, and
J. S.
Harris
,
IEEE J. Quantum Electron.
38
,
1260
(
2002
).
20.
R.
Kudrawiec
,
G.
Sek
,
J.
Misiewicz
,
D.
Gollub
, and
A.
Forchel
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
2772
(
2003
).
21.
H. D.
Sun
,
R.
Macaluso
,
M. D.
Dawson
,
F.
Robert
,
A. C.
Bryce
,
J. H.
Marsh
, and
H.
Riechert
,
J. Appl. Phys.
94
,
1550
(
2003
).
22.
X.
Yang
,
J. B.
Heroux
,
M. J.
Jurkovic
, and
W. I.
Wang
,
J. Vac. Sci. Technol. B
17 (
1999
).
23.
S. G.
Spruytte
,
M. C.
Larson
,
W.
Wampler
,
C. W.
Coldren
,
H. E.
Petersen
, and
J. S.
Harris
,
J. Cryst. Growth
227–228
,
506
(
2001
).
24.
S.
Kurtz
,
J.
Webb
,
L.
Gedvilas
,
D.
Friedman
,
J. F.
Geisz
,
J. M.
Olson
,
R.
King
,
D.
Joslin
, and
N.
Karam
,
Appl. Phys. Lett.
78
,
748
(
2001
).
25.
J.
Wagner
,
T.
Geppert
,
K.
Köhler
,
P.
Ganser
, and
N.
Herres
,
J. Appl. Phys.
90
,
5027
(
2001
).
26.
T.
Kitatani
,
M.
Kondow
, and
M.
Kudo
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
40
,
L750
(
2001
).
27.
V.
Lordi
,
V.
Gambin
,
S.
Friedrich
,
T.
Funk
,
T.
Takizawa
,
K.
Uno
, and
J. S.
Harris
,
Phys. Rev. Lett.
90
,
145505
(
2003
).
28.
V.
Gambin
,
V.
Lordi
,
S.
Friedrich
,
T.
Funk
,
T.
Takizawa
,
K.
Uno
, and
J. S.
Harris
,
J. Cryst. Growth
251
,
408
(
2003
).
29.
G.
Ciatto
,
F.
D’Acapito
,
L.
Grenouillet
,
H.
Mariette
,
D.
De Salvador
,
G.
Bisognin
,
R.
Carboni
,
L.
Floreano
,
R.
Gotter
,
S.
Mobilio
, and
F.
Boscherini
,
Phys. Rev. B
68
,
161201
(
2003
).
30.
K.
Kim
and
A.
Zunger
,
Phys. Rev. Lett.
86
,
2609
(
2001
).
31.
H. Ch.
Alt
,
A. Yu
Egorov
,
H.
Riechert
,
B.
Wiedemann
,
J. D.
Meyer
,
R. W.
Michelmann
, and
K.
Bethge
,
Physica B (Amsterdam)
302
,
282
(
2001
).
32.
K.
Leifer
,
P. A.
Buffat
,
J.
Cagnon
,
E.
Kapon
,
A.
Rudra
, and
P. A.
Stadelmann
,
J. Cryst. Growth
237–239
,
1471
(
2002
).
33.
K.
Volz
,
O.
Rubel
,
T.
Torunski
,
S. D.
Baranovskii
, and
W.
Stolz
,
Appl. Phys. Lett.
88
,
081910
(
2006
).
34.
P. A.
Doyle
and
P. S.
Turner
,
Acta Crystallogr., Sect. A: Cryst. Phys., Diffr., Theor. Gen. Crystallogr.
24
,
390
(
1968
).
36.
P. N.
Keating
,
Phys. Rev.
145
,
637
(
1966
).
37.
O.
Rubel
,
K.
Volz
,
T.
Torunski
,
S. D.
Baranovskii
,
F.
Grosse
, and
W.
Stolz
,
Appl. Phys. Lett.
85
,
5908
(
2004
).
You do not currently have access to this content.