イオンビーム反応性蒸着によるアモルファスIII-V族半導体薄膜の育成と青色発光制御

离子束反应沉积非晶III-V族半导体薄膜的生长及蓝光发射控制

• 批准号: 05650018
• 负责人: 久保田 弘
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650018/
• 关键词: イオンビーム; 発光ダイオード; 反応性蒸着; アモルファス; III-V族

本研究の結果、以下のことが明らかになった。1)アモルファスGaP(a-GaP)にイオンビーム反応性蒸着により窒素イオンを導入することで価電子帯が下がり、バンドギャップが2.3eVから2.9eVに広がった。そして更に価電子帯端の160meV、250meV上に準位を形成する。窒素を導入することで、よりp型化したことからアクセプタ準位であると考えられる。2)窒素イオンを導入することにより、a-GaP:Nとn型結晶GaPによるpn接合において初めて順バイアスで発光し、その発光は青色であった。またその発光スペクトルから、a-GaP:Nの発光には、2.5eV、2.65eV、2.85eV付近に特徴的なピークがあることが判った。その内、2.5eV、2.65eVにピークを持つ発光は、伝導帯の電子が2つあるアクセプタ準位に捕まっている正孔とそれぞれ再結合したときの発光である。更に、2.85eVにピークを持つ発光はバンド間遷移による発光である。3)a-GaP:Nへの窒素導入量増加に伴い、よりp型化した。そしてアクセプタ準位は窒素に関係する準位で、窒素導入量増加と共に増える。4)導入された窒素は、Ga及びPのdangling bondが形成する準位に影響しなかった。つまり、窒素は水素のようなdangling bondを終端するような効果はない。以上のようにa-GaPに窒素を導入することで、a-GaP内に青色発光のための発光中心が形成される、窒素導入量増加と共に、よりp型化する事が分かった。材料の光デバイス化を考える上でその材料自体の発光効率とドーピング効率の改善が、重要な問題となってくることを考えれば、a-GaPへの窒素導入が非常に有効な手段であると思われる。またこのことは、a-GaPが青色発光素子へ応用可能であることを示している。

The results of this study are as follows. 1) GaP(a-GaP) is the first phase of the reverse phase. It is the second phase. It is the second phase. It is the The 160meV and 250meV upper levels of the electron band are formed. The first step is to change the color of the film. 2)In addition to the above, the a-GaP: N-type crystalline GaP has been introduced into the semiconductor substrate. The light emission characteristics of a-GaP:N, 2.5eV, 2.65eV and 2.85eV are similar. In the inner, 2.5eV, 2.65eV, the electron in the conduction band is trapped in the positive hole and re-combined in the light emission band. In addition, the 2.85eV laser beam continues to emit light during the inter-site migration. 3)a-GaP:N + was introduced with increasing amount of a-GaP: N +, and p-type was changed. The level of protein and the amount of protein introduced increased. 4)The introduction of elements such as Ga and P into the Dangling Bond formation has a significant impact on the quality of the material.つまり、窒素は水素のようなdangling bondを终端するような効果はない。In addition, the light emission center of cyan light emission in a-GaP is formed, the amount of light emission is increased, and the p-type light emission is formed. The light emission efficiency of the material itself and the improvement of the light emission efficiency of the material itself are important problems. A green light emitting element can be used as a light emitting element.

项目成果

久保田弘他4名: "Ion-beam-Assisted Deposition of TiN Thin Films" JJAP. 32. 3414-3419 (1993)

Hiroshi Kubota 等 4 人：“TiN 薄膜的离子束辅助沉积”JJAP 32. 3414-3419 (1993)。

久保田弘他5名: "a-GaP pn-diode by Ion Beam Assisted Deposition" SEM & SC(Elsevier Publisher). PII-B18(発行予定). (1994)

Hiroshi Kubota 和其他 5 人：“a-GaP pn-diode by Ion Beam Assisted Deposition”SEM & SC（Elsevier Publisher）（即将出版）。