Effects of implantation conditions on the luminescence properties of Eu-doped GaN

EuドープしたGaNの発光特性の注入条件依存性

中西 康夫*; 若原 昭浩*; 岡田 浩*; 吉田 明*; 大島 武; 伊藤 久義; 中尾 節男*; 斎藤 和雄*; Kim, Y. T.*

Nakanishi, Yasuo*; Wakahara, Akihiro*; Okada, Hiroshi*; Yoshida, Akira*; Oshima, Takeshi; Ito, Hisayoshi; Nakao, Setsuo*; Saito, Kazuo*; Kim, Y. T.*

サファイア基板上にエピタキシャル成長した窒化ガリウム(GaN)(0001)へEuイオンを注入し、フォトルミネッセンス発光特性を調べた。室温でEuイオンを多段階のエネルギーで注入することで2.810から2.810/cmのEu濃度層を形成した。注入後、NH,N雰囲気中で900から1050の温度範囲で5から30分間熱処理することで結晶を回復させた。その結果、621nm付近にEuの4f-4f遷移に起因する鋭い発光ピークが観測された。このピーク強度はEu濃度の増加とともに増加したが2.810/cmでは飽和した。

Photo luminescence properties of GaN implanted with Eu ions were studied. The GaN was epitaxialy grown on sapphire substrate. Multiple-implantation at RT was done to form box profile of Eu at a mean Eu concentration from 2.810 to 2.810/cm. Samples were annealed in NH, N at 900-1050C for 5-30 min after implantation. As the result, sharp emission peaks around 621nm which is assigned as 4f-4f transition were observed. The intensity of peaks increases with increasing Eu concentration and saturate at Eu concentrations around 2.810/cm.