Contactless electroreflectance (CER) supported by photoluminescence (PL) has been applied to study (i) the surface band bending, (ii) the band gap bowing, and (iii) the Stokes shift for InGaN layers grown by molecular beam epitaxy with 0.14In0.36. The type of surface band bending has been investigated on the basis of the shape of CER resonance. It has been found that the surface band bending changes from n-type for layers with low indium content (In<27%) to flatband (or weak p-type band) for layers with In35%. The band gap bowing has been determined to be 1.4±0.2 and 2.1±0.3eV for CER data with and without strain corrections, respectively. From this analysis it has been concluded that the reliable value of the bowing parameter for unstrained InGaN should be between 1.4 and 2.1 eV. Comparing CER with PL data it has been found that the Stokes shift rises from 20 to 120 meV when the indium concentration increased from 14% to 36%. In addition, it has been observed that the intensity of PL from InGaN layers decreased exponentially with the increase in the indium content. The last two findings are attributed to an easier formation of native point defects and stronger indium segregation in InGaN alloys with higher indium concentrations.

1.
M.
Funato
,
M.
Ueda
,
Y.
Kawakami
,
Y.
Narukawa
,
T.
Kosugi
,
M.
Takahashi
, and
T.
Mukai
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
45
,
L659
(
2006
);
K. S.
Kim
,
J. K.
Son
,
S. N.
Lee
,
Y. J.
Sung
,
H. S.
Paek
,
H. K.
Kim
,
M. Y.
Kim
,
K. H.
Ha
,
H. Y.
Ryu
,
O. H.
Nam
,
T.
Jang
, and
Y. J.
Park
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
101103
(
2008
);
A.
Tyagi
,
Y. -D.
Lin
,
D. A.
Cohen
,
M.
Saito
,
K.
Fujito
,
J. S.
Speck
,
S. P.
DenBaars
, and
S.
Nakamura
,
Appl. Phys. Express.
1
,
091103
(
2008
).
2.
S.
Nakamura
,
Diamond Relat. Mater.
5
,
496
(
1996
);
L.
Görgens
,
O.
Ambacher
,
M.
Stutzmann
,
C.
Miskys
,
F.
Scholz
, and
J.
Off
,
Appl. Phys. Lett.
76
,
577
(
2000
);
W.
Walukiewicz
,
S. X.
Li
,
J.
Wu
,
K. M.
Yu
,
J. W.
Ager
III
,
E. E.
Haller
,
H.
Lu
, and
W. J.
Schaff
,
J. Cryst. Growth
269
,
119
(
2004
);
M.
Kurouchi
,
T.
Araki
,
H.
Naoi
,
T.
Yamaguchi
,
A.
Suzuki
, and
Y.
Nanishi
,
Phys. Status Solidi B
241
,
2843
(
2004
);
G.
Franssen
,
I.
Gorczyca
,
T.
Suski
,
A.
Kaminska
,
J.
Pereiro
,
E.
Munoz
,
E.
Iliopoulos
,
A.
Georgakilas
,
S. B.
Che
,
Y.
Ishitani
,
A.
Yoshikawa
,
N. E.
Christensen
, and
A.
Svane
,
J. Appl. Phys.
103
,
033514
(
2008
).
4.
F. B.
Naranjo
,
M. A.
Sánchez-García
,
F.
Calle
,
E.
Calleja
,
B.
Jenichen
, and
K. H.
Ploog
,
Appl. Phys. Lett.
80
,
231
(
2002
).
5.
C.
Skierbiszewski
,
Z. R.
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
);
C.
Skierbiszewski
,
P.
Wisniewski
,
M.
Siekacz
,
P.
Perlin
,
A.
Feduniewicz-Zmuda
,
G.
Nowak
,
I.
Grzegory
,
M.
Leszczynski
, and
S.
Porowski
,
Appl. Phys. Lett.
88
,
221108
(
2006
).
6.
F. H.
Pollak
,
J. Vac. Sci. Technol. B
11
,
1710
(
1993
).
7.
Y. S.
Huang
,
F. H.
Pollak
,
S. S.
Park
,
K. Y.
Lee
, and
H.
Morkoc
,
J. Appl. Phys.
94
,
899
(
2003
).
8.
M.
Motyka
,
R.
Kudrawiec
, and
J.
Misiewicz
,
Phys. Status Solidi A
204
,
354
(
2007
).
9.
R.
Kudrawiec
,
J.
Misiewicz
,
M.
Rudziński
, and
M.
Zając
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
061910
(
2008
).
10.
X.
Yin
,
X.
Guo
,
F. H.
Pollak
,
G. D.
Pettit
,
J. M.
Woodall
,
T. P.
Chin
, and
C. W.
Tu
,
Appl. Phys. Lett.
60
,
1336
(
1992
).
11.
W.
Krystek
,
F. H.
Pollak
,
Z. C.
Feng
,
M.
Schurman
, and
A.
Stall
,
Appl. Phys. Lett.
72
,
1353
(
1998
).
12.
C. H.
Chang
,
D. P.
Wang
,
C. C.
Wu
,
C. L.
Hsiao
, and
L. W.
Tu
,
Appl. Phys. Lett.
87
,
202103
(
2005
).
13.
R.
Kudrawiec
,
M.
Motyka
,
J.
Misiewicz
,
B.
Paszkiewicz
,
R.
Paszkiewicz
, and
M.
Tlaczala
,
Microelectron. J.
40
,
370
(
2009
).
14.
R.
Kudrawiec
,
M.
Syperek
,
M.
Motyka
,
J.
Misiewicz
,
R.
Paszkiewicz
,
B.
Paszkiewicz
, and
M.
Tłaczała
,
J. Appl. Phys.
100
,
013501
(
2006
).
15.
M.
Motyka
,
R.
Kudrawiec
,
M.
Syperek
,
J.
Misiewicz
,
M.
Rudziński
,
P.
Hageman
, and
P. K.
Larsen
,
Thin Solid Films
515
,
4662
(
2007
).
16.
M.
Motyka
,
R.
Kudrawiec
,
G.
Cywiński
,
M.
Siekacz
,
C.
Skierbiszewski
, and
J.
Misiewicz
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
251908
(
2006
).
17.
M.
Motyka
,
M.
Syperek
,
R.
Kudrawiec
,
J.
Misiewicz
,
M.
Rudziński
,
P. R.
Hageman
, and
P. K.
Larsen
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
231912
(
2006
).
18.
W.
Shan
,
B. D.
Little
,
J. J.
Song
,
Z. C.
Feng
,
M.
Schurman
, and
R. A.
Stall
,
Appl. Phys. Lett.
69
,
3315
(
1996
).
19.
S.
Chichibu
,
M.
Arita
,
H.
Nakanishi
,
J.
Nishio
,
L.
Sugiura
,
Y.
Kokubun
, and
K.
Itaya
,
J. Appl. Phys.
83
,
2860
(
1998
).
20.
C.
Wetzel
,
T.
Takeuchi
,
S.
Yamaguchi
,
H.
Katoh
,
H.
Amano
, and
I.
Akasaki
,
Appl. Phys. Lett.
73
,
1994
(
1998
).
21.
W.
Shan
,
W.
Walukiewicz
,
E. E.
Haller
,
B. D.
Little
,
J. J.
Song
,
M. D.
McCluskey
,
N. M.
Johnson
,
Z. C.
Feng
,
M.
Schurman
, and
N. M.
Johnson
,
J. Appl. Phys.
84
,
4452
(
1998
).
22.
M. -Y.
Ryu
,
E.
Kuokstis
,
C. Q.
Chen
,
J. W.
Yang
,
G.
Simin
,
M.
Ashif Khan
,
G. G.
Sim
, and
P. W.
Yu
,
Solid State Commun.
126
,
329
(
2003
).
23.
M.
Siekacz
,
A.
Feduniewicz-Zmuda
,
G.
Cywinski
,
M.
Krysko
,
I.
Grzegory
,
S.
Krukowski
,
K. E.
Waldrip
,
W.
Jantsch
,
Z. R.
Wasilewski
,
S.
Porowski
, and
C.
Skierbiszewski
,
J. Cryst. Growth
310
,
3983
(
2008
).
24.
N.
Grandjean
and
J.
Massies
,
Appl. Phys. Lett.
72
,
1078
(
1998
);
M.
Leyer
,
J.
Stellmach
,
Ch.
Meissner
,
M.
Pristovsek
, and
M.
Kneissl
,
J. Cryst. Growth
310
,
4913
(
2008
).
25.
S. X.
Li
,
K. M.
Yu
,
J.
Wu
,
R. E.
Jones
,
W.
Walukiewicz
,
J. W.
Ager
III
,
W.
Shan
,
E. E.
Haller
,
H.
Lu
, and
W. J.
Schaff
,
Phys. Rev. B
71
,
161201
(R) (
2005
);
T. D.
Veal
,
P. H.
Jefferson
,
L. F. J.
Poper
,
C. F.
McConville
,
T. B.
Joyce
,
P. R.
Chalker
,
L.
Considine
,
H.
Lu
, and
W. J.
Schaff
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
202110
(
2006
).
27.
G. L.
Bir
and
G. E.
Pikus
,
Symmetry and Strain-Induced Effects in Semiconductors
(
Wiley
,
New York
,
1974
);
S. L.
Chuang
and
C. S.
Chang
,
Phys. Rev. B
54
,
2491
(
1996
).
28.
I.
Vurgaftman
and
J. R.
Meyer
,
J. Appl. Phys.
94
,
3675
(
2003
).
29.
C. G.
Van de Walle
,
M. D.
McCluskey
,
C. P.
Master
,
L. T.
Romano
, and
N. M.
Johnson
,
Mater. Sci. Eng., B
59
,
274
(
1999
).
30.
L.
Bellaiche
,
T.
Mattila
,
L. -W.
Wang
,
S. -W.
Wei
, and
A.
Zunger
,
Appl. Phys. Lett.
74
,
1842
(
1999
).
31.
Z.
Dridi
,
B.
Bouhafs
, and
P.
Ruterana
,
Semicond. Sci. Technol.
18
,
850
(
2003
).
32.
C.
Caetano
,
L. K.
Teles
,
M.
Marques
,
A.
Dal Pino
, Jr.
, and
L. G.
Ferreira
,
Phys. Rev. B
74
,
045215
(
2006
).
33.
B. -T.
Liou
,
C. -Y.
Lin
,
S. -H.
Yen
, and
Y. -K.
Kuo
,
Opt. Commun.
249
,
217
(
2005
).
34.
S. F.
Chichibu
,
K.
Wada
,
J.
Mullhauser
,
O.
Brandt
,
K. H.
Ploog
,
T.
Mizutani
,
A.
Setoguchi
,
R.
Nakai
,
M.
Sugiyama
,
H.
Nakanishi
,
K.
Korii
,
T.
Deguchi
,
T.
Sota
, and
S.
Nakamura
,
Appl. Phys. Lett.
76
,
1671
(
2000
).
35.
J. -L.
Reverchon
,
F.
Huet
,
M. -A.
Poisson
, and
J. -Y.
Duboz
,
J. Appl. Phys.
88
,
5138
(
2000
).
36.
C. G.
Van de Walle
and
J.
Neugebauer
,
J. Appl. Phys.
95
,
3851
(
2004
).
You do not currently have access to this content.