広い可視光領域をカバーする光デバイス用材料の開拓

开发覆盖宽可见光范围的光学器件材料

基本信息

批准号：
14041213
负责人：
岸野克巳
金额：
$ 4.61万
依托单位：
Sophia University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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、広い可視光領域をカバーする光デバイス材料の開拓を目指してInP基板上MgZnCdSe/BeZnTe及びZnTe基板上ZnCdSeTe/MgZnSeTeII-VI族半導体に着目し、材料開発及び発光デバイスへの応用を検討した。1.黄〜緑色域の発光材料としてInP基板に格子整合するBeZnSeTe四元混晶を新たに提案し、分子線エピタキシー(MBE)法を用いて材料開拓を行った。Be組成を0.11から0.29に変えることで15Kにおけるフォトルミネッセンス(PL)測定より、ピーク波長が506から471nmの単峰性の良好な発光が得られた。また、BeZnSeTeの反射率測定から屈折率を見積もったところ、先に開発したMgZnCdSe材料よりも高い屈折率を有することが示された。これよりBeZnSeTeを半導体レーザの活性層に用いることで光閉じ込めにも効果的であることが分かった。2.活性層にBeZnSeTe、nクラッド層にMgSe/ZnCdSe超格子、pクラッド層にMgSe/BeZnTe超格子を用いた発光ダイオード(LED)を試作した。活性層の組成を変えることで、室温においてピーク波長が594、575、542nmの燈色から黄緑色の良好な単峰性発光が観測された。575nm帯黄色LEDを室温において比較的高い直流電流(130A/cm^2)で連続動作を行ったところ2500時間以上、殆ど劣化のない長寿命特性が得られた。これより、従来のII-VI族デバイスにおける最大の問題である寿命特性を改善し、信頼性の高いII-VI族可視光デバイス実現の可能性が示唆された。3.ZnTe基板上のZnCdSeTe及びMgZnSeTeII-VI族材料を作製し、禁制帯幅や屈折率等の特性を評価した。活性層にZnCdTe、クラッド層にMgZnSeTeを用いたLEDを試作し、室温においてピーク波長583nmの黄色発光を得た。

在这项研究中，我们专注于INP底物和Zncdsete/mgznsete II-VI半导体上的mgzncdse/beznte，并在Znte底物上进行了II-VI半导体，并检查了材料的开发和对光发射设备的应用。 1。我们提出了一种新的beznsete Quaternary混合晶体，该晶体与INP底物匹配，作为黄绿色范围的发光材料，并使用分子束外延（MBE）方法开发了材料。通过将BE组成从0.11更改为0.29，在15K处的光致发光（PL）测量可产生出色的单峰发射，峰值波长为506至471 nm。此外，根据贝兹例的反射率测量值估算折射率表明，它具有比先前开发的MGZNCDSE材料更高的折射率。这表明，使用贝兹群作为半导体激光器的活性层也对光限制也有效。 2。我们使用beznsete作为活性层，MGSE/Zncdse超级晶格作为n层层层和MGSE/BEZNTE超级晶格作为P层层。通过更改活性层的组成，观察到在室温下观察到峰值波长为594、575和542 nm的良好单峰发射。当575nm黄色的LED在室温下以相对较高的直流电流（130 A/cm^2）连续操作时，长期寿命的特征几乎没有降低2500小时。这表明有可能改善寿命特性，这是常规II-VI设备中最大的问题，并实现了可靠的II-VI可见光设备。 3。Zncdsete和Mgznsete II-VI材料在Znte底物上制造，并评估了诸如禁忌频带宽度和折射率之类的特性。使用ZnCDTE作为活性层和MGZNSETE制造LED作为覆层层，并在室温下获得黄色发射，峰值波长为583 nm。