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多光子励起過程を用いた青紫色半導体レーザー材料の内部格子欠陥の3次元観察

利用多光子激发过程三维观察蓝紫半导体激光材料内部晶格缺陷

基本信息

批准号：
14655024
负责人：
川田善正
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Shizuoka 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 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、多光子励起過程を用いて、ワイドギャップ半導体材料内部の欠陥を観察する手法を開発した。GaN, ZnSeに代表される大きなバンドギャップを持つ半導体材料は、青紫色半導体レーザーの材料としての応用が期待されており、既にGaN材料を用いたLED, LDが実用化されている。青紫色半導体レーザーにおいて、高出力、長寿命、高い出力安定性を実現するためには、欠陥の少ない良質の不可欠であり、結晶内部の欠陥を非破壊で観察可能な手法を開発する必要がある。本研究では、多光子励起過程を用いて、半導体材料内部の欠陥構造を非破壊に観察する手法を開発した。一般に、半導体材料は、バンドギャップを越えるエネルギーを持つ格子をすべて吸収するため、フォトルミネッセンスの励起光に対して大きな吸収を持つ。このため、結晶内部まで、光が届かず、結晶表面のみの構造しか観察することできなかった。本手法では、フォトルミネッセンスの励起に多光子過程を利用するため、吸収の少ない近赤外光を使用でき、結晶内部まで励起光を伝搬させることができる。集光スポットを3次声的に走査することによって、内部欠陥の3次元構造を可視化することが可能である。光源にフェムト秒レーザーを使用した多光子励起顕微鏡システムを構築し、ZnSe結晶の内部欠陥を観察した。発生したフォトルミネッセンスの分光スペクトルを測定し、半導体材料内のバンドギャップ療造を明らかにした。また、観察に使用すレーザー光強度を大きくすることによって、結晶内部に欠陥を誘起できることを発見し、フォトニック結晶へ応用を検討した。

In this study, the process of multiphoton excitation is studied by means of scanning electron microscopy and scanning electron microscopy in semi-bulk materials. GaN, ZnSe stands for "LED", "LD" means "semi-bulk material", "cyan-purple"material"material", "look forward to"material", "LED", "LD"chemical". The bluish purple hemispheric body has the advantages of excellent performance, high output, long life, high output stability, poor performance, poor performance, and internal non-destructive inspection. In this study, the multi-photon excitation process is carried out by using the method of non-destructive inspection in the interior of semi-bulk materials. General and semi-solid materials, the more you want to know, the better you are, and the better you are. The temperature in the crystal, the temperature inside the crystal, the temperature in the crystal, and the surface layer in the crystal are measured. In this method, the device is used to inspire the multi-photon process to use the device, to absorb less light to use the near-infrared light, and to stimulate the light inside the crystal to move the light. The three-dimensional sound of the three infrasound, the internal deficiency of the three-dimensional sound can be changed. The light source uses multi-photons to excite the microphone, the ZnSe crystal, and the internal monitoring device. In this paper, the results are as follows: in this paper, the results are as follows: in this paper, the determination of the temperature in the semi-solid material is studied. The intensity of the light is high, the intensity of the light is very strong, the intensity of the light is very strong, the intensity of the light is high, the temperature is high, the temperature is low, the temperature is not good.