Compositional accuracy in atom probe tomography analyses performed on III-N light emitting diodes
| العنوان: | Compositional accuracy in atom probe tomography analyses performed on III-N light emitting diodes |
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| المؤلفون: | G. Da Costa, Nikolay Cherkashin, Didier Blavette, A. V. Sakharov, Bastien Bonef, E. Di Russo, Andrey E. Nikolaev, A. F. Tsatsulnikov, Jonathan Houard, L. Rigutti, Ivan Blum, M. Korytov |
| المساهمون: | Groupe de physique des matériaux (GPM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme (CEMES-MEM), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), A.F. Ioffe Physical-Technical Institute, Russian Academy of Sciences [Moscow] (RAS), Materials Department [Santa Barbara], University of California [Santa Barbara] (UCSB), University of California-University of California, Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of California [Santa Barbara] (UC Santa Barbara), University of California (UC)-University of California (UC) |
| المصدر: | Journal of Applied Physics Journal of Applied Physics, American Institute of Physics, 2019, 126 (12), pp.124307. ⟨10.1063/1.5113799⟩ Journal of Applied Physics, 2019, 126 (12), pp.124307. ⟨10.1063/1.5113799⟩ |
| بيانات النشر: | HAL CCSD, 2019. |
| سنة النشر: | 2019 |
| مصطلحات موضوعية: | Materials science, Superlattices, Scanning electron microscope, General Physics and Astronomy, 02 engineering and technology, Atom probe, 01 natural sciences, Molecular physics, Electron holography, Ion, law.invention, law, 0103 physical sciences, Heterostructures, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], 010302 applied physics, Mass spectrometry, Dark field electron holography, Heterojunction, 021001 nanoscience & nanotechnology, Laser, Evaporation (deposition), Light emitting diodes, Quantum wells, Transmission electron microscopy, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], 0210 nano-technology, Scanning electron microscopy, Epitaxy |
| الوصف: | International audience; Laser-assisted atom probe tomography (APT) and high-resolution dark-field electron holography (HR-DFEH) were performed to investigate the composition of a polar [0001] GaN/AlxGa1 − xN/InyGa1 − yN light emitting diode. In particular, the III-site fraction of both AlxGa1 − xN and InyGa1 − yN alloys was studied adopting a comparative approach. HR-DFEH allows mapping the projected strain with a subnanometer spatial resolution which is used for the calculation of the two-dimensional alloy composition distribution. APT provides three-dimensional alloys composition distribution with a nanometer spatial resolution. However, here we reveal that important inaccuracies affect local composition measurements. A Ga-poor composition is obtained in high DC-electric field regions. Moreover, such inaccuracies may be locally enhanced where the [0001] pole intersects the surface of the analyzed specimen, leading to a lower fraction of Ga measured. III-site fractions closer to the nominal values were measured at low field conditions. Ga loss is thought to be due to preferential DC field induced evaporation of Ga ions between laser pulses. This is explained in terms of formation of a metallic layer on the tip surface during APT analysis, where weak Ga-Ga bonds are formed, promoting the loss of Ga at high field conditions. |
| اللغة: | English |
| تدمد: | 0021-8979 1089-7550 |
| DOI: | 10.1063/1.5113799⟩ |
| URL الوصول: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=doi_dedup___::08bf1bb67a9e18475bb51aa1caba1f84 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02298940 |
| Rights: | CLOSED |
| رقم الانضمام: | edsair.doi.dedup.....08bf1bb67a9e18475bb51aa1caba1f84 |
| قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
| تدمد: | 00218979 10897550 |
|---|---|
| DOI: | 10.1063/1.5113799⟩ |