Катодолюминесценция GaN, легированного методом ионной имплантации

Исследована катодолюминесценция GaN, легированного N, Р, Gd и Mg методом ионной имплантации и отожженного в потоке NH$_{3}$. Термический отжиг приводит к появлению в спектрах катодолюминесценции (КЛ) полосы 1.7 эВ, которая может быть связана с дефектами решетки, о чем свидетельствует усиление ее в приповерхностном радиационно-нарушенном слое и более низкая температура отжига, при которой она появляется в ионно-имплантированных слоях по сравнению с исходными образцами. Полоса КЛ $2.1{-}2.3$ эВ связана с ионной имплантацией. Центры люминесценции, ответственные за эту полосу, возможно, являются сложными и включают несколько радиационных дефектов, о чем свидетельствует сверхлинейная дозовая зависимость. Ионная имплантация в GaN всех видов ионов, использованных в работе, приводит к относительному усилению полосы $B$ в краевой КЛ, а в случае элементов II группы Mg и Cd — к появлению максимумов излучательной рекомбинации ДАП. Ионная имплантация Р приводит к появлению в спектрах КЛ полосы $2.85{-}2.82$ эВ, оптимальная концентрация Р при этом составляет $10^{19}\,\text{см}^{-3}$. Имплантация Cd обусловливает в спектрах КЛ GaN полосу 2.72 эВ, и оптимальная концентрация составляет ${3\cdot10^{18}\,\text{см}^{-3}}$. Ионная имплантация примесей в GaN выше концентраций ${10^{18}{-}3\cdot10^{18}\,\text{см}^{-3}}$ неэффективна, видимо, из-за влияния радиационных дефектов.