InGaN/GaN single quantum wells were grown by molecular beam epitaxy on the silicon substrate onto thin AlN and GaN buffer layers. The InGaN/GaN structure is porosified using a combination of SixNy nanomasking and sublimation and compared with a non-porous reference. The photoluminescence efficiency at room temperature of the porosified sample is improved by a factor reaching 40 compared with the reference sample. Plan-view and cross-sectional transmission electron microscopy images reveal that the remaining material is free of dislocation cores. The regions around dislocations are, thus, preferentially sublimated. This explains the strong photoluminescence improvement of nanoporous InGaN/GaN samples.
REFERENCES
1.
A. G.
Cullis
, L. T.
Canham
, and P. D. J.
Calcott
, J. Appl. Phys.
82
, 909
(1997
). 2.
V.
Agarwal
, J. A.
del Río
, G.
Malpuech
, M.
Zamfirescu
, A.
Kavokin
, D.
Coquillat
, D.
Scalbert
, M.
Vladimirova
, and B.
Gil
, Phys. Rev. Lett.
92
, 097401
(2004
). 3.
P. H.
Griffin
and R. A.
Oliver
, J. Phys. Appl. Phys.
53
, 383002
(2020
). 4.
J.
Benton
, J.
Bai
, and T.
Wang
, Appl. Phys. Lett.
105
, 223902
(2014
). 5.
J.-H.
Kang
, D. K.
Jeong
, J.-S.
Ha
, J. K.
Lee
, and S.-W.
Ryu
, Semicond. Sci. Technol.
32
, 025001
(2017
). 6.
A.
Ramizy
, Z.
Hassan
, and K.
Omar
, Sens. Actuators B
155
, 699
(2011
). 7.
J.
Park
, J.-H.
Kang
, and S.-W.
Ryu
, Appl. Phys. Express
6
, 072201
(2013
). 8.
C.
Zhang
, S. H.
Park
, D.
Chen
, D.-W.
Lin
, W.
Xiong
, H.-C.
Kuo
, C.-F.
Lin
, H.
Cao
, and J.
Han
, ACS Photonics
2
, 980
(2015
). 9.
G.-Y.
Shiu
, K.-T.
Chen
, F.-H.
Fan
, K.-P.
Huang
, W.-J.
Hsu
, J.-J.
Dai
, C.-F.
Lai
, and C.-F.
Lin
, Sci. Rep.
6
, 29138 (2016
).10.
T.
Zhu
, Y.
Liu
, T.
Ding
, W. Y.
Fu
, J.
Jarman
, C. X.
Ren
, R. V.
Kumar
, and R. A.
Oliver
, Sci. Rep.
7
, 45344
(2017
). 11.
J. C.
Jarman
, T.
Zhu
, P. H.
Griffin
, and R. A.
Oliver
, Jpn. J. Appl. Phys.
58
, SCCC14
(2019
). 12.
C.-J.
Wang
, Y.
Ke
, G.-Y.
Shiu
, Y.-Y.
Chen
, Y.-S.
Lin
, H.
Chen
, and C.-F.
Lin
, Appl. Sci.
11
, 8
(2020
). 13.
S.-M.
Lee
, S.-H.
Gong
, J.-H.
Kang
, M.
Ebaid
, S.-W.
Ryu
, and Y.-H.
Cho
, Opt. Express
23
, 11023
(2015
). 14.
S. M.
Mishkat-Ul-Masabih
, A. A.
Aragon
, M.
Monavarian
, T. S.
Luk
, and D. F.
Feezell
, Appl. Phys. Express
12
, 036504
(2019
). 15.
R. T.
ElAfandy
, J.-H.
Kang
, B.
Li
, T. K.
Kim
, J. S.
Kwak
, and J.
Han
, Appl. Phys. Lett.
117
, 011101
(2020
). 16.
K. J.
Lee
, S.
Oh
, S.-J.
Kim
, S.-Y.
Yim
, N.
Myoung
, K.
Lee
, J. S.
Kim
, S. H.
Jung
, T.-H.
Chung
, and S.-J.
Park
, Nanotechnology
30
, 415301
(2019
). 17.
M.
Mynbaeva
, A.
Titkov
, A.
Kryzhanovski
, I.
Kotousova
, A. S.
Zubrilov
, V. V.
Ratnikov
, V. Y.
Davydov
, N. I.
Kuznetsov
, K.
Mynbaev
, D. V.
Tsvetkov
, S.
Stepanov
, A.
Cherenkov
, and V. A.
Dmitriev
, MRS Internet J. Nitride Semicond. Res.
4
, 14 (1999
). 18.
H.
Hartono
, C. B.
Soh
, S. J.
Chua
, and E. A.
Fitzgerald
, J. Electrochem. Soc.
154
, H1004
(2007
). 19.
S. S.
Pasayat
, C.
Gupta
, M. S.
Wong
, Y.
Wang
, S.
Nakamura
, S. P.
Denbaars
, S.
Keller
, and U. K.
Mishra
, Appl. Phys. Lett.
116
, 111101
(2020
). 20.
S. S.
Pasayat
, R.
Ley
, C.
Gupta
, M. S.
Wong
, C.
Lynsky
, Y.
Wang
, M. J.
Gordon
, S.
Nakamura
, S. P.
Denbaars
, S.
Keller
, and U. K.
Mishra
, Appl. Phys. Lett.
117
, 061105
(2020
). 21.
S. S.
Pasayat
, C.
Gupta
, M. S.
Wong
, R.
Ley
, M. J.
Gordon
, S. P.
DenBaars
, S.
Nakamura
, S.
Keller
, and U. K.
Mishra
, Appl. Phys. Express
14
, 011004
(2021
). 22.
A. P.
Vajpeyi
, S.
Tripathy
, S. J.
Chua
, and E. A.
Fitzgerald
, Physica E
28
, 141
(2005
). 23.
D.
Chen
, H.
Xiao
, and J.
Han
, J. Appl. Phys.
112
, 064303
(2012
). 24.
C.
Zhang
, G.
Yuan
, A.
Bruch
, K.
Xiong
, H. X.
Tang
, and J.
Han
, J. Electrochem. Soc.
165
, E513
(2018
). 25.
C.-F.
Lin
, K.-T.
Chen
, C.-M.
Lin
, and C.-C.
Yang
, IEEE Electron Device Lett.
30
, 1057
(2009
). 26.
H. J.
Quah
, N. M.
Ahmed
, Z.
Hassan
, and W. F.
Lim
, J. Electrochem. Soc.
163
, H642
(2016
). 27.
X.
Li
, Y.-W.
Kim
, P. W.
Bohn
, and I.
Adesida
, Appl. Phys. Lett.
80
, 980
(2002
). 28.
P.
Pandey
, M.
Sui
, M.-Y.
Li
, Q.
Zhang
, S.
Kunwar
, J.
Wu
, Z. M.
Wang
, G. J.
Salamo
, and J.
Lee
, Cryst. Growth Des.
16
, 3334
(2016
). 29.
Y.-H.
Yeh
, K.-M.
Chen
, Y.-H.
Wu
, Y.-C.
Hsu
, and W.-I.
Lee
, J. Cryst. Growth
314
, 9
(2011
). 30.
K.
Matsumoto
, T.
Ono
, Y.
Honda
, T.
Yamamoto
, S.
Usami
, M.
Kushimoto
, S.
Murakami
, and H.
Amano
, Phys. Status Solidi B
255
, 1700387
(2018
). 31.
J.
Yu
, L.
Zhang
, J.
Shen
, Z.
Xiu
, and S.
Liu
, CrystEngComm
18
, 5149
(2016
). 32.
33.
B.
Damilano
, S.
Vézian
, and J.
Massies
, Opt. Express
25
, 33243
(2017
). 34.
T. H.
Ngo
, B.
Gil
, T. V.
Shubina
, B.
Damilano
, S.
Vezian
, P.
Valvin
, and J.
Massies
, Sci. Rep.
8
, 15767
(2018
). 35.
N.
Amador-Mendez
, T.
Mathieu-Pennober
, S.
Vézian
, M.-P.
Chauvat
, M.
Morales
, P.
Ruterana
, A.
Babichev
, F.
Bayle
, F. H.
Julien
, S.
Bouchoule
, S.
Collin
, B.
Gil
, N.
Tappy
, A.
Fontcuberta i Morral
, B.
Damilano
, and M.
Tchernycheva
, ACS Photonics
, 9, 1256
(2022
).36.
F.
Semond
, Y.
Cordier
, N.
Grandjean
, F.
Natali
, B.
Damilano
, S.
Vézian
, and J.
Massies
, Phys. Status Solidi A
188
, 501
(2001
). 37.
A.
Le Louarn
, S.
Vézian
, F.
Semond
, and J.
Massies
, J. Cryst. Growth
311
, 3278
(2009
). 38.
S.
Sergent
, B.
Damilano
, S.
Vézian
, S.
Chenot
, M.
Takiguchi
, T.
Tsuchizawa
, H.
Taniyama
, and M.
Notomi
, ACS Photonics
6
, 3321
(2019
). 39.
S.
Fernández-Garrido
, T.
Auzelle
, J.
Lähnemann
, K.
Wimmer
, A.
Tahraoui
, and O.
Brandt
, Nanoscale Adv.
1
, 1893
(2019
). 40.
B.
Damilano
, P.-M.
Coulon
, S.
Vézian
, V.
Brändli
, J.-Y.
Duboz
, J.
Massies
, and P. A.
Shields
, Appl. Phys. Express
12
, 045007
(2019
). 41.
S.
Sergent
, B.
Damilano
, S.
Vézian
, S.
Chenot
, T.
Tsuchizawa
, and M.
Notomi
, Appl. Phys. Lett.
116
, 223101
(2020
). 42.
P.-M.
Coulon
, B.
Damilano
, B.
Alloing
, P.
Chausse
, S.
Walde
, J.
Enslin
, R.
Armstrong
, S.
Vézian
, S.
Hagedorn
, T.
Wernicke
, J.
Massies
, J.
Zúñiga-Pérez
, M.
Weyers
, M.
Kneissl
, and P. A.
Shields
, Microsyst. Nanoeng.
5
, 52 (2019
).43.
T.
Takeuchi
, S.
Sota
, M.
Katsuragawa
, M.
Komori
, H.
Takeuchi
, H.
Amano
, and I.
Akasaki
, Jpn. J. Appl. Phys.
36
, L382
(1997
). 44.
B.
Gil
, Physics of Wurtzite Nitrides and Oxides: Passport to Devices
(Springer
, Cham
, 2014
).45.
C.-H.
Teng
, L.
Zhang
, H.
Deng
, and P.-C.
Ku
, Appl. Phys. Lett.
108
, 071104
(2016
). 46.
Y.
Narukawa
, M.
Ichikawa
, D.
Sanga
, M.
Sano
, and T.
Mukai
, J. Phys. Appl. Phys.
43
, 354002
(2010
). 47.
V.
Potin
, P.
Ruterana
, G.
Nouet
, R. C.
Pond
, and H.
Morkoç
, Phys. Rev. B
61
, 5587
(2000
). 48.
F. C.-P.
Massabuau
, P. H.
Griffin
, H. P.
Springbett
, Y.
Liu
, R. V.
Kumar
, T.
Zhu
, and R. A.
Oliver
, APL Mater.
8
, 031115
(2020
). 49.
F.-P.
Massabuau
, H. P.
Springbett
, G.
Divitini
, P. H.
Griffin
, T.
Zhu
, and R. A.
Oliver
, Materialia
12
, 100798
(2020
). 50.
C.
Zhao
, T. K.
Ng
, A.
Prabaswara
, M.
Conroy
, S.
Jahangir
, T.
Frost
, J.
O’Connell
, J. D.
Holmes
, P. J.
Parbrook
, P.
Bhattacharya
, and B. S.
Ooi
, Nanoscale
7
, 16658
(2015
). 51.
P.
Varadhan
, H.-C.
Fu
, D.
Priante
, J. R. D.
Retamal
, C.
Zhao
, M.
Ebaid
, T. K.
Ng
, I.
Ajia
, S.
Mitra
, I. S.
Roqan
, B. S.
Ooi
, and J.-H.
He
, Nano Lett.
17
, 1520
(2017
). © 2022 Author(s). Published under an exclusive license by AIP Publishing.
2022
Author(s)
You do not currently have access to this content.
