We investigate industrial-grade InGaN/GaN quantum wells (QWs) emitting in the green spectral region under high, resonant pumping conditions. Consequently, an ubiquitous high energy luminescence is observed that we assign to a polarization field Confined Hole Continuum (CHC). Our finding is supported by a unique combination of experimental techniques, including transmission electron microscopy, (time-resolved) photoluminescence under various excitation conditions, and electroluminescence, which confirm an extended out-of-plane localization of the CHC-states. The larger width of this localization volume surpasses the QW thickness, yielding enhanced non-radiative losses due to point defects and interfaces, whereas the energetic proximity to the bulk valence band states promotes carrier leakage.

1.
S.
Nakamura
,
M.
Senoh
,
N.
Iwasa
, and
S.
Nagahama
,
Jpn. J. Appl. Phys.
34
,
L797
(
1995
).
2.
Y.
Narukawa
,
J.
Narita
,
T.
Sakamoto
,
K.
Deguchi
,
T.
Yamada
, and
T.
Mukai
,
Jpn. J. Appl. Phys.
45
,
L1084
(
2006
).
3.
M. R.
Krames
,
O. B.
Shchekin
,
R.
Mueller-Mach
,
G. O.
Mueller
,
L.
Zhou
,
G.
Harbers
, and
M. G.
Craford
,
J. Disp. Technol.
3
,
160
(
2007
).
4.
J.
Seo Im
,
H.
Kollmer
,
J.
Off
,
A.
Sohmer
,
F.
Scholz
, and
A.
Hangleiter
,
Phys. Rev. B
57
,
R9435
(
1998
).
5.
L.-H.
Peng
,
C.-W.
Chuang
, and
L.-H.
Lou
,
Appl. Phys. Lett.
74
,
795
(
1999
).
6.
F.
Della Sala
,
A.
Di Carlo
,
P.
Lugli
,
F.
Bernardini
,
V.
Fiorentini
,
R.
Scholz
, and
J.-M.
Jancu
,
Appl. Phys. Lett.
74
,
2002
(
1999
).
7.
J.
Bai
,
T.
Wang
, and
S.
Sakai
,
J. Appl. Phys.
88
,
4729
(
2000
).
8.
T.
Wang
,
J.
Bai
,
S.
Sakai
, and
J. K.
Ho
,
Appl. Phys. Lett.
78
,
2617
(
2001
).
9.
Y.
Narukawa
,
Y.
Kawakami
,
S.
Fujita
,
S.
Fujita
, and
S.
Nakamura
,
Phys. Rev. B
55
,
R1938
(
1997
).
10.
S.
Chichibu
and
A.
Abare
,
Appl. Phys. Lett.
73
,
2006
(
1998
).
11.
N.
Duxbury
and
U.
Bangert
,
Appl. Phys. Lett.
76
,
1600
(
2000
).
12.
P.
Ruterana
and
S.
Kret
,
J. Appl. Phys.
91
,
8979
(
2002
).
13.
H. K.
Cho
,
J. Y.
Lee
,
J. H.
Song
,
P. W.
Yu
,
G. M.
Yang
, and
C. S.
Kim
,
J. Appl. Phys.
91
,
1104
(
2002
).
14.
Y.-H.
Cho
,
S. K.
Lee
,
H. S.
Kwack
,
J. Y.
Kim
,
K. S.
Lim
,
H. M.
Kim
,
T. W.
Kang
,
S. N.
Lee
,
M. S.
Seon
,
O. H.
Nam
, and
Y. J.
Park
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
2578
(
2003
).
15.
J.
Jinschek
,
R.
Erni
,
N.
Gardner
,
A. Y.
Kim
, and
C.
Kisielowski
,
Solid State Commun.
137
,
230
(
2006
).
16.
A.
Laubsch
,
M.
Sabathil
,
W.
Bergbauer
,
M.
Strassburg
,
H.
Lugauer
,
M.
Peter
,
S.
Lutgen
,
N.
Linder
,
K.
Streubel
,
J.
Hader
,
J. V.
Moloney
,
B.
Pasenow
, and
S. W.
Koch
,
Phys. Status Solidi C
6
,
S913
(
2009
).
17.
M.
Binder
,
A.
Nirschl
,
R.
Zeisel
,
T.
Hager
,
H.-J.
Lugauer
,
M.
Sabathil
,
D.
Bougeard
,
J.
Wagner
, and
B.
Galler
,
Appl. Phys. Lett.
103
,
071108
(
2013
).
18.
J.
Iveland
,
L.
Martinelli
,
J.
Peretti
,
J. S.
Speck
, and
C.
Weisbuch
,
Phys. Rev. Lett.
110
,
177406
(
2013
).
19.
F.
Nippert
,
S.
Karpov
,
I.
Pietzonka
,
B.
Galler
,
A.
Wilm
,
T.
Kure
,
C.
Nenstiel
,
G.
Callsen
,
M.
Straßburg
,
H.-J.
Lugauer
, and
A.
Hoffmann
,
Jpn. J. Appl. Phys.
55
,
05FJ01
(
2016
).
20.
21.
H. C.
Casey
,
J.
Muth
,
S.
Krishnankutty
, and
J. M.
Zavada
,
Appl. Phys. Lett.
68
,
2867
(
1996
).
22.
B. E.
Sernelius
,
K.-F.
Berggren
,
Z.-C.
Jin
,
I.
Hamberg
, and
C. G.
Granqvist
,
Phys. Rev. B
37
,
10244
(
1988
).
23.
P.
Lefebvre
,
A.
Morel
,
M.
Gallart
,
T.
Taliercio
,
J.
Allegre
,
B.
Gil
,
H.
Mathieu
,
B.
Damilano
,
N.
Grandjean
, and
J.
Massies
,
Appl. Phys. Lett.
78
,
1252
(
2001
).
24.
D. V.
O'Connor
,
W. R.
Ware
, and
J. C.
Andre
,
J. Phys. Chem.
83
,
1333
(
1979
).
25.
T.
Schulz
,
T.
Remmele
,
T.
Markurt
,
M.
Korytov
, and
M.
Albrecht
,
J. Appl. Phys.
112
,
033106
(
2012
).
26.
M. J.
Davies
,
T. J.
Badcock
,
P.
Dawson
,
M. J.
Kappers
,
R. A.
Oliver
, and
C. J.
Humphreys
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
022106
(
2013
).
27.
G.
Sun
,
G.
Xu
,
J.
Yujie
,
H.
Thao
,
G.
Liu
,
J.
Zhang
, and
N.
Tansu
,
Appl. Phys. Lett.
99
,
081104
(
2011
).
28.
A.
Hangleiter
,
F.
Hitzel
,
C.
Netzel
,
D.
Fuhrmann
,
U.
Rossow
,
G.
Ade
, and
P.
Hinze
,
Phys. Rev. Lett.
95
,
127402
(
2005
).
29.
T. L.
Song
,
J. Appl. Phys.
98
,
084906
(
2005
).
30.
J. S.
Reparaz
,
G.
Callsen
,
M. R.
Wagner
,
F.
Güell
,
J. R.
Morante
,
C. M.
Sotomayor Torres
, and
A.
Hoffmann
,
APL Mater.
1
,
012103
(
2013
).
31.
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
).
32.
P. G.
Moses
and
C. G.
Van de Walle
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
021908
(
2010
).
33.
T.
Schulz
,
A.
Nirschl
,
P.
Drechsel
,
F.
Nippert
,
T.
Markurt
,
M.
Albrecht
, and
A.
Hoffmann
,
Appl. Phys. Lett.
105
,
181109
(
2014
).
34.
Y.-D.
Lin
,
S.
Yamamoto
,
C.-Y.
Huang
,
C.-L.
Hsiung
,
F.
Wu
,
K.
Fujito
,
H.
Ohta
,
J. S.
Speck
,
S. P.
DenBaars
, and
S.
Nakamura
,
Appl. Phys. Express
3
,
82001
(
2010
).
35.
S.-M.
Ko
,
H.-S.
Kwack
,
C.
Park
,
Y.-S.
Yoo
,
S.-Y.
Kwon
,
H.
Jin Kim
,
E.
Yoon
,
L.
Si Dang
, and
Y.-H.
Cho
,
Appl. Phys. Lett.
103
,
222104
(
2013
).
You do not currently have access to this content.