窒化物半導体による紫外光(UV)レーザへの発展

开发使用氮化物半导体的紫外（UV）激光器

• 批准号: 14655008
• 负责人: 芳井 熊安
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655008/
• 关键词: 窒化物半導体; AlN; レーザ; 紫外光; PA-MBE; エピタキシャル成長; Al_xGa_<1-x>N

本研究はラジカルソースMBE(Molecular Beam Epitaxy)装置を用い、III-V族窒化物半導体であるAlN単結晶薄膜をSi(111)基板上にエピタキシャル成長させ、紫外光半導体レーザをはじめ、紫外光発光・受光素子、への発展を目指す。●AlN薄膜の成長条件の最適化により、Si(111)基板上へのエピタキシャル成長を実現し、CL(Cathdoluminescence)測定による光学特性では、結晶欠陥に起因する380nm付近の発光(Violet band)も示すが、室温にてAlNのバンド端からの発光214nm発光を確認した。●発光素子として必要な活性層としてAl_xGa_<1-x>Nを作成し、Ga含有率の比率に対応した発光が得られ、特にAlが約90%・Gaが約10%と高濃度Al時に233nmのバンド端発光が得られた。Ga混合比を増すと380nm付近の発光(Violet band)が弱まりバンド端発光が優先的し高輝度発光することが確認され、250nm〜300nmまでの任意の波長の発光が実現できた。●デバイス化に必要なAlN層のPN制御の試み、N型P型とも現在GaNに用いられているSiおよびMgを用い、ともにその効果は認められた。

In this study, ラジカ ラジカ ソ ス ス スMBE(Molecular Beam Epitaxy) using the い を, smothering groups III - V compound semiconductor で あ る AlN 単 を Si (111) crystal film substrate に エ ピ タ キ シ ャ ル growth さ せ, ultraviolet light semiconductor レ ー ザ を は じ め, ultraviolet light 発 by light element, へ の 発 exhibition を refers す. ● Optimization of <s:1> growth conditions <e:1> for AlN thin films によ, へ <s:1> エピタキシャ を growth on Si(111) substrate を occurrence <e:1>, determination of による optical properties で in CL(Cathdoluminescence), undercrystallization 陥に cause する near <s:1> luminescence at 380nm (Violet) band) すが, room temperature にてAlN バ バ ド ド end ド ら ら <s:1> emitted light 214nm emitted light を confirm た た. Low 発 light element child と し て necessary な active layer と し て Al_xGa_ < 1 - x > N を make し, Ga containing rate ratio の に 応 seaborne し た 発 が too light ら れ, に Al が about 90%, Ga が about 10% と に when high concentrations of Al 233 - nm の バ ン ド end 発 が too light ら れ た. Ga mixing ratio を raised す と pay nearly 380 nm の 発 light (Violet band) が weak ま り バ ン ド end 発 light が priority し degree of micromixer mixing effect 発 light す る こ と が confirm さ れ, 250 nm to 300 nm ま で の arbitrary の wavelength の 発 light が be presently で き た. Low デ バ イ ス change に necessary な AlN layer の PN suppression の み, N P type と も now GaN に with い ら れ て い る Si お よ び Mg を い, と も に そ の unseen fruit は recognize め ら れ た.