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Nuclear reaction analysis of carbon-doped GaN: the interstitial carbon as an origin of yellow luminescence

机译：碳掺杂GaN的核反应分析：间隙碳是黄色发光的起源

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Nuclear reaction analysis (NRA), using the C-12(d, p) C-13 and N-14(d, P)N-15 reactions, in conjunction with Rutherford backscattering spectrometry (RBS) in the channeling geometry is used to evaluate the substitutional fractions of C and N in < 0001 >-oriented GaN intentionally doped by a gas phasedoping at 1000 degrees C for 3 It underC(2)H(6)-gas flow to a C concentration of similar to 3.7 X 10(20) cm(-3). The C doped samples show the intense photoluminescence at similar to 2.2 eV, so-called the yellow luminescence (YL). From NRA, similar to 74% for C atoms and similar to 7.5% for N atoms are displaced from their lattice sites, respectively. The displacement of Ga atoms cannot seen from the angular scan of the RBS channeling so that it is evident that the Ga vacancies are not introduced by the gas phase doping. These results suggest the existence of the interstitial C and the displacement of nearby N atoms. This strongly supports a mechanism of the YL attributing to the interstitial carbon and/or its complex defects. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.
机译：核反应分析（NRA），使用C-12（d，p）C-13和N-14（d，P）N-15反应，并结合Rutherford背散射光谱法（RBS），用于通道几何在C（2）H（6）气流下，在浓度为3.7 X 10（C）的C（2）H（6）气流下，通过在1000摄氏度下气相掺杂有意掺杂的<0001>定向GaN中的C和N的取代分数进行了评估20）厘米（-3）。掺C的样品显示出类似于2.2 eV的强光致发光，即所谓的黄色发光（YL）。从NRA，分别从其晶格位置置换出约74％的C原子和约7.5％的N原子。从RBS沟道的角度扫描中看不到Ga原子的位移，因此很明显，Ga空位不是由气相掺杂引起的。这些结果表明间隙C的存在和附近N原子的位移。这有力地支持了YL归因于间隙碳和/或其复杂缺陷的机制。 （c）2005 Elsevier Ltd.保留所有权利。

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