权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

高性能GaN青色LED・LD用最適基板材料の開発

开发高性能 GaN 蓝色 LED 和 LD 的最佳基板材料

基本信息

批准号：
09750340
负责人：
島村清史
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750340/
关键词：
ISAT 単結晶成長引上法基板材料格子整合青色発光素子 GaN LSAT 引き上げ法

项目摘要

ワイドギャップGaN結晶は高出力青色半導体レーザー(LD)を実現する材料として最近最も注目されている。しかし高品位GaNの作成に最適な基板材料の開発が強く望まれており、これは従来困難とされている青色LDの室温での連続発振実現に最も重要な課題となっている。昨年(平成9年)度において報告者は高品位GaN結晶作成に最適な新しい基板材料として(La,Sr)(Al,Ta)O_3(LSAT)を見いだし、その単結晶化、優れた特性の確認に成功した。本年度の研究では、青色領域発光素子用の基板としての応用を考慮した場合を考慮し、無着色・透明高品質LSAT結晶の作成、及びLSATを基調とした新材料探索を行った。具体的には、1. 作成結晶の無色化・高品質化:開発当初のLSAT結晶は褐色に着色しており、青色領域発光素子用の基板としての応用を考慮した場合好ましくなかった。本年度において、作成雰囲気の検討から純アルゴン雰囲気下で作成することによりLSAT結晶の無色化に成功した。また回転数、引上速度を検討した結果、歪みの少ない即ち格子歪みを緩和した高品質バルク単結晶の作成に成功した。2. 新材料探索:LSATのLa^<3+>をPr^<3+>、Nd^<3+>、Ta^<5+>をNb^<5+>等、同原子置換を中心に元素置換を行い新基板材料を探索した。その結果、(Nd,Sr)(Al,Nb)O_3、(Pr,Sr)(Al,Nb)O_3、(La,Nd,Sr)(Al,Ta)O_3、(Nd,Sr)(Al,Ta)O_3(NSAT)等、数多くの新しい基板材料の候補があげられ、その中でNSATについて回転引き上げ法によるバルク単結晶の作成に成功した。作成したNSAT結晶のGaNとの格子整合性評価を行った結果、格子不整合は0.7〜1.0%(Al_2O_3は16%)と、LSATと同等の値であり新しい基板材料として期待されることがわかった。3. 光アイソレーター用新基板材料:ベロヴスカイト型LSATのみでなく、ガーネット型結晶も検討を進めた結果、ファラデー効果の高い光アイソレーター応用薄膜作成に最適な新ガーネット基板材料Gd_3Yb_2Ga_3O_<12>の開発にも同時に成功した。

GaN crystal, a high-power cyan semiconductor material, has attracted the most attention recently. It is made of high-grade GaN and is the most suitable substrate material. The difficulty is the most important issue in the room temperature of the cyan LD. Last year (Heisei 9), the reporter reported that the most suitable new substrate material for high-grade GaN crystals was made (La, Sr)(Al,Ta)O_3(LSAT) has been successfully crystallized and confirmed to have excellent properties. This year's research includes the use of substrates for cyan field photons, consideration of the occasion, production of non-coloring and transparent high-quality LSAT crystals, and exploration of new materials based on LSAT. Specific には、1. Colorless and high-quality crystals: The original LSAT crystal was brown and was colored, and the substrate for cyan light elements was suitable for use in various situations. This year, we successfully transformed the LSAT crystal into a colorless product. The number of return turns, the speed of introduction, the result, the result of the twist, the lattice distortion, the relaxation, the success of the high-quality バルク単 crystallization. 2. Exploration of new materials: LSAT's La^<3+>をPr^<3+>, Nd^<3+>, Ta^<5+>をNb^<5+>, etc., same-atom replacement, center and element replacement, rows and exploration of new substrate materials.そのRESULT, (Nd,Sr)(Al,Nb)O_3, (Pr,Sr)(Al,Nb)O_3, (La,Nd,Sr)(Al,Ta)O_3, (Nd,Sr)(Al ,Ta)O_3(NSAT), etc., many new substrate material candidates, such asの中でNSATについて回転影き上げ法によるバルク単 Crystallizationに成した. The result of the lattice conformity evaluation of GaN produced by NSAT crystal was 0.7~1.0% (Al _2O_3は16%)と, LSATとequivalentの値であり新しいsubstrate materialとしてexpectationされることがわかった. 3. New substrate material for optical fiber optics: ベロヴスカイト type LSAT のみでなく, ガーネット type crystal も検を enter めた results, ファラデーeffect is highい光アイソレーター応 is an optimal new なガーネット substrate material Gd_3Yb_2Ga_3O_<12> made of a thin film and has been successfully developed at the same time.