バンドフォールディングを利用した高効率硫化物基緑色発光ダイオードの開発

利用能带折叠开发高效硫化物基绿色发光二极管

• 批准号: 20K15170
• 负责人: 半沢 幸太
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K15170/
• 关键词: 半導体; エピタキシャル成長; 光電子物性; カルコゲナイド; ペロブスカイト; 薄膜; 発光

本研究課題では、III-V族半導体をベースとした発光ダイオードが抱えるグリーンギャップ問題（緑色波長領域において発光量子効率が激減する課題）の抜本的解決を目指し、非結合性軌道とバンドフォールディングに着目した独自の化学的材料設計指針に基づき見いだされたペロブスカイト型硫化物半導体SrHfS3のエピタキシャル薄膜を用いたpnホモ接合を作製することで、SrHfS3の緑色発光ダイオード特性を評価することを目的としている。本研究では、高品質なSrHfS3多結晶焼結体をターゲットとしたパルスレーザー堆積法を用いることで、二次的なアニール処理による表面汚染を避け、清浄かつ平坦表面が実現出来るin-situでのSrHfS3薄膜の作製を行った。薄膜作製時の製膜雰囲気を制御することでそのエピタキシャル薄膜を高品質化し、得られた薄膜試料の光物性を評価した。

This research topic aims to fundamentally solve the green gap problem (the problem that dramatically reduces the emission quantum efficiency in the green wavelength region) that light emitting diodes based on group III-V semiconductors is being subjected to, and to evaluate the green light emitting diode properties of SrHfS3 by fabricating a pn homojunction using epitaxial thin films of perovskite-type硫化物半导体SRHFS3是基于独特的化学材料设计指南，重点是非键轨道和带折叠的。在这项研究中，通过使用针对高质量SRHFS3多晶烧结身体的脉冲激光沉积方法，我们制造了一种可实现可实现清洁和平坦表面的位于原位的SRHFS3薄膜，避免了由于次级退火而引起的表面污染。通过控制薄膜生产过程中膜形成的气氛，改善了外延薄膜以提高质量，并评估了获得的薄膜样品的光学特性。