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Titanium induced polarity inversion in ordered (In,Ga)N/GaN nanocolumns

机译：钛在有序（In，Ga）N / GaN纳米柱中引起的极性反转

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We report on the formation of polarity inversion in ordered (In,Ga)N/GaN nanocolumns grown on a Ti-masked GaN-buffered sapphire substrate by plasma assisted molecular beam epitaxy. High-resolution transmission electron microscopy and electron energy-loss spectroscopy reveal a stacking fault-like planar defect at the homoepitaxial GaN interface due to Ti incorporation, triggering the generation of N-polar domains in Ga-polar nanocolumns. Density functional theory calculations are applied to clarify the atomic configurations of a Ti monolayer occupation on the GaN (0002) plane and to prove the inversion effect. The polarity inversion leads to an enhanced indium incorporation in the subsequent (In,Ga)N segment of the nanocolumn. This study provides a deeper understanding of the effects of Ti mask in the well-controlled selective area growth of (In,Ga)N/GaN nanocolumns.
机译：我们报告了通过等离子体辅助分子束外延生长在Ti掩模的GaN缓冲蓝宝石衬底上生长的有序（In，Ga）N / GaN纳米柱的极性反转的形成。高分辨率透射电子显微镜和电子能量损失谱显示，由于掺入Ti，在同质外延GaN界面处堆积了类似断层的平面缺陷，从而触发了Ga极性纳米柱中N极性畴的产生。应用密度泛函理论计算来阐明GaN（0002）平面上Ti单层占据的原子构型并证明反演效果。极性反转导致纳米柱随后的（In，Ga）N链段中铟的掺入增加。这项研究提供了对（In，Ga）N / GaN纳米柱的可控选择性区域生长中Ti掩模的影响的更深刻理解。

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