Electronic states of undoped and Mg-doped GaN thin films studied by photoelectron spectroscopy

Abstract

Undoped and Mg-doped GaN thin films with wurtzite structures have been investigated using X-ray and ultraviolet photoelectron spectroscopies. It is found that new states appear above the top of the valence band and the valence band shifts to the lower-binding-energy side with Mg doping. These results are discussed in terms of the Mg-doping effects on the electronic states and photoluminescence properties of wurtzite GaN thin films.

X線および紫外光電子分光法を用いて、ウルツ鉱型結晶窒化ガリウム(GaN)の非ドープおよびマグネシウム(Mg)ドープ薄膜の電子状態を調べた。Mgをドープすると、価電子帯の最上部の上に新しい状態が現れて、価電子帯は低結合エネルギー側にシフトする。これらの結果を、ウルツ鉱型結晶である窒化ガリウム(GaN)薄膜における電子状態と光ルミネッセンス特性へのMgドーピング効果として論じた。