We demonstrate GaAs pillar array-based light emitting diodes (LEDs) with axial p-i-n junctions fabricated using a room-temperature metal-assisted chemical etching (MacEtch) method. Variations in vertical etch rates for all three doping types of GaAs are investigated as a function of etching temperature, oxidant/acid concentration ratio, and dilution of the etching solution. Control over nanopillar morphologies is demonstrated, simply through modification of the etching conditions. Optical emission enhancement from the MacEtched p-i-n GaAs nanopillar LED is observed, relative to the non-etched planar counterpart, through room-temperature photoluminescence and electroluminescence characterization.
REFERENCES
1.
X.
Li
and P. W.
Bohn
, Appl. Phys. Lett.
77
, 2572
(2000
).2.
K.
Balasundaram
, J. S.
Sadhu
, J. C.
Shin
, B.
Azeredo
, D.
Chanda
, M.
Malik
, K.
Hsu
, J. A.
Rogers
, P.
Ferreira
, S.
Sinha
, and X.
Li
, Nanotechnology
23
, 305304
(2012
).3.
K.
Peng
, Y.
Xu
, Y.
Wu
, Y.
Yan
, S.-T.
Lee
, and J.
Zhu
, Small
1
, 1062
(2005
).4.
Z.
Huang
, H.
Fang
, and J.
Zhu
, Adv. Mater.
19
, 744
(2007
).5.
C.-L.
Lee
, K.
Tsujino
, Y.
Kanda
, S.
Ikeda
, and M.
Matsumura
, J. Mater. Chem.
18
, 1015
(2008
).6.
K.
Tsujino
and M.
Matsumura
, Adv. Mater.
17
, 1045
(2005
).7.
S.
Cruz
, A.
Honig-d'Orville
, and J.
Muller
, J. Electrochem. Soc.
152
, C418
(2005
).8.
C.
Chartier
, S.
Bastide
, and C.
Levy-Clement
, Electrochim. Acta
53
, 5509
(2008
).9.
E. F.
Pecora
, N.
Lawrence
, P.
Gregg
, J.
Trevino
, P.
Artoni
, A.
Irrera
, F.
Priolo
, and L.
Dal Negro
, Nanoscale
4
, 2863
(2012
).10.
W.
Chern
, K.
Hsu
, I. S.
Chun
, B. P.
de Azeredo
, N.
Ahmed
, K.-H.
Kim
, K.-M.
Zuo
, N.
Fang
, P.
Ferreira
, and X.
Li
, Nano Lett.
10
, 1582
(2010
).11.
A.
Irrera
, P.
Artoni
, F.
Iacona
, E. F.
Pecora
, G.
Franzo
, M.
Galli
, B.
Fazio
, S.
Boninelli
, and F.
Priolo
, Nanotechnology
23
, 075204
(2012
).12.
M.-L.
Zhang
, C.-Q.
Yi
, X.
Fan
, K.-Q.
Peng
, N.-B.
Wong
, M.-S.
Yang
, R.-Q.
Zhang
, and S.-T.
Lee
, Appl. Phys. Lett.
92
, 043116
(2008
).13.
B.
Zhang
, H.
Wang
, L.
Lu
, K.
Ai
, G.
Zhang
, and X.
Cheng
, Adv. Funct. Mater.
18
, 2348
(2008
).14.
J. C.
Shin
, D.
Chanda
, W.
Chern
, K. J.
Yu
, J. A.
Rogers
, and X.
Li
, IEEE J. Photovoltaics
2
, 129
(2012
).15.
S.-H.
Baek
, S.-B.
Kim
, J.-K.
Shin
, and J. H.
Kim
, Sol. Energy Mater. Sol. Cells
96
, 251
(2012
).16.
K.-Q.
Peng
, X.
Wang
, L.
Li
, X.-L.
Wu
, and S.-T.
Lee
, J. Am. Chem. Soc.
132
, 6872
(2010
).17.
K.
Peng
, J.
Jie
, W.
Zhang
, and S.-T.
Lee
, Appl. Phys. Lett.
93
, 033105
(2008
).18.
Z.
Huang
, N.
Geyer
, P.
Weber
, J.
de Boor
, and U.
Gosele
, Adv. Mater.
23
, 285
(2011
).19.
T.
Kawase
, A.
Mura
, K.
Dei
, K.
Nishitani
, K.
Kawai
, J.
Uchikoshi
, M.
Morita
, and K.
Arima
, Nanoscale Res. Lett.
8
, 151
(2013
).20.
N.
Geyer
, Z.
Huang
, B.
Fuhrmann
, S.
Grimm
, M.
Reiche
, T.-K.
Nguyen-Duc
, J.
de Boor
, H. S.
Leipner
, P.
Werner
, and U.
Gosele
, Nano Lett.
9
, 3106
(2009
).21.
A.
Wolfsteller
, N.
Geyer
, T.-K.
Nguyen-Duc
, P.
Das Kanungo
, N. D.
Zakharov
, M.
Reiche
, W.
Erfurth
, H.
Blumtritt
, S.
Kalem
, P.
Werner
, and U.
Gosele
, Thin Solid Films
518
, 2555
(2010
).22.
M.
DeJarld
, J. C.
Shin
, W.
Chern
, D.
Chanda
, K.
Balasundaram
, J. A.
Rogers
, and X.
Li
, Nano Lett.
11
, 5259
(2011
).23.
X.
Li
, Curr. Opin. Solid State Mater. Sci.
16
, 71
(2012
).24.
J.
Noborisaka
, J.
Motohisa
, and T.
Fukui
, Appl. Phys. Lett.
86
, 213102
(2005
).25.
K.
Tomioka
, K.
Ikejiri
, T.
Tanaka
, J.
Motohisa
, S.
Hara
, K.
Hiruma
, and T.
Fukui
, J. Mater. Res.
26
, 2127
(2011
).26.
H. J.
Fan
, P.
Werner
, and M.
Zacharia
, Small
2
, 700
(2006
).27.
C.
Thelander
, P.
Agarwal
, S.
Brongersma
, J.
Eymery
, L. F.
Feiner
, A.
Forchel
, M.
Scheffler
, W.
Riess
, B. J.
Ohlsson
, U.
Gosele
, and L.
Samuelson
, Mater. Today
9
, 28
(2006
).28.
R.
Pinto
, R. S.
Babu
, and P. K.
Bhattacharya
, Appl. Phys. Lett.
48
, 1427
(1986
).29.
A. B.
Joshi
, R. A.
Mann
, L.
Chung
, T. H.
Cho
, B. W.
Min
, and D. L.
Kwong
, IEEE Trans. Semicond. Manuf.
11
, 495
(1998
).30.
B.
Wu
, A.
Kumar
, and S.
Pamarthy
, J. Appl. Phys.
108
, 051101
(2010
).31.
H.-S.
Kwack
, H. S.
Lim
, H.-D.
Song
, S.-H.
Jung
, H. K.
Cho
, H.-K.
Kwon
, and M. S.
Oh
, AIP Adv.
2
, 022127
(2012
).32.
I.
Schnitzer
, E.
Yablonovitch
, C.
Caneau
, T. J.
Gmitter
, and A.
Scherer
, Appl. Phys. Lett.
63
, 2174
(1993
).33.
R.
Windisch
, C.
Rooman
, S.
Meinlschmidt
, P.
Kiesel
, D.
Zipperer
, G. H.
Dohler
, B.
Dutta
, M.
Kuijk
, G.
Borghs
, and P.
Heremans
, Appl. Phys. Lett.
79
, 2315
(2001
).34.
M. R.
Krames
, M.
Ochiai-Holcomb
, G. E.
Hofler
, C.
Carter-Coman
, E. I.
Chen
, I.-H.
Tan
, P.
Grillot
, N. F.
Gardner
, H. C.
Chui
, J.-W.
Huang
, S. A.
Stockman
, F. A.
Kish
, M. G.
Craford
, T. S.
Tan
, C. P.
Kocot
, M.
Hueschen
, J.
Posselt
, B.
Loh
, G.
Sasser
, and D.
Collins
, Appl. Phys. Lett.
75
, 2365
(1999
).35.
O.
Shmatov
and Z. S.
Li
, IEE Proc.: Optoelectron.
150
, 273
(2003
).36.
C. W.
Kuo
, L. C.
Chang
, and C.-H.
Kuo
, IEEE Photonics Technol. Lett.
21
, 1645
(2009
).37.
J. H.
Kang
, J. H.
Ryu
, H. K.
Kim
, H. Y.
Kim
, N.
Han
, Y. J.
Park
, P.
Uthirakumar
, and C.-H.
Hong
, Opt. Express
19
, 3637
(2011
).38.
Y.-K.
Ee
, P.
Kumnorkaew
, R. A.
Arif
, H.
Tong
, H.
Zhao
, J. F.
Gilchrist
, and N.
Tansu
, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
15
, 1218
(2009
).39.
S. L.
Cheng
, C. H.
Chung
, and H. C.
Lee
, J. Electrochem. Soc.
155
, D711
(2008
).40.
X.
Geng
, B. K.
Duan
, D. A.
Grismer
, L.
Zhao
, and P. W.
Bohn
, Semicond. Sci. Technol.
28
, 065001
(2013
).41.
Z.
Zuo
, G.
Cui
, Y.
Shi
, Y.
Liu
, and G.
Ji
, Nanoscale Res. Lett.
8
, 193
(2013
).42.
Z. Y.
Fan
, J. Y.
Lin
, and H. X.
Jiang
, J. Phys. D: Appl. Phys.
41
, 094001
(2008
).43.
H. W.
Choi
and M. D.
Dawson
, Appl. Phys. Lett.
86
, 053504
(2005
).44.
P.
Tian
, J. J. D.
McKendry
, Z.
Gong
, B.
Guilhabert
, I. M.
Watson
, E.
Gu
, Z.
Chen
, G.
Zhang
, and M. D.
Dawson
, Appl. Phys. Lett.
101
, 231110
(2012
).45.
S.-I.
Na
, D.-S.
Han
, S.-S.
Kim
, J.-H.
Lim
, J.-Y.
Kim
, and S.-J.
Park
, Phys. Status Solidi C
2
, 2916
(2005
).© 2013 AIP Publishing LLC.
2013
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
