希土類添加半導体の秩序制御と高次発光機能の発現

稀土掺杂半导体的有序控制及高阶发光函数的表达

基本信息

  • 批准号:
    17042016
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.11万
  • 依托单位:
  • 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:
    2005
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2005 至 2006
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

我々は過去数年間に渡り、III-V族半導体中で希土類元素を原子のレベルで操ることにより、新しい物性・機能を効果的に発現させるとともに、それらを有効に活用した新規デバイスを創出することを目指している。現在のところ、Er原子周辺局所構造がEr-20配置へ秩序制御されたEr,0共添加GaAs(GaAs:Er,0)を取り上げ、それを活性層とした電流注入型1.5μm帯Er発光ダイオードの室温動作に世界に先駆けて成功している。また、Er発光ダイナミクス測定から電流注入下でのEr励起断面積を見積り、活性層厚300nmにおいて1x10^<-15>cm^2という巨大な値を得ている。昨年度は、発光デバイス性能をより一層向上させる指針を得ることを目的に、GaAs:Er,0におけるポンプ・プローブ光反射率測定を行い、ピコ秒の時間軸で発現する特徴的な励起機構を明らかにした。また、光励起下でのEr発光特性の解析より、Er濃度に依存する非輻射プロセスを明らかにした。今年度は、有機金属気相エピタキシャル法によりEr添加濃度が極めて低いGaAs:Er,0(1x10^<17>cm^<-3>程度)を作製し、Er発光特性や光励起キャリアダイナミクスの評価を通じて、Erイオンの励起および緩和過程に関する理解をより一層深めることを目指した。得られた知見は下記の通りである。(1)77Kにおいてフォトルミネッセンス測定を行ったところ、すべての試料において、GaAsバンド端発光とEr-20発光の両方が観測された。また、それらの発光強度が作製時のEr流量(Er添加量)に依存して相補的に変化することを明らかにした。(2)そのGaAs:Er,0を活性層としたGaInP/GaAs:Er,0/GaInPダブルヘテロレーザ構造を作製し、室温においてGaAsバンド端でのレーザ発振を観測した。また、その発振閾値電流はEr添加量とともに増大した。(3)非平衡キャリアダイナミクスを調べるために、ポンプ・プローブ光透過率測定系を新たに構築した。Er添加特有の早い緩和成分を見出し、GaAs:Er,0においてより顕著であることを明らかにした。
In the past few years, we have been working on the development of rare earth elements in III-V semiconductors, new physical properties and new functions. Now, the structure of Er and Er atoms is composed of Er-20, Er-20 and GaAs(GaAs:Er,0). The active layer is selected from Er-20 and Er-20. The current injection type 1.5μm Er emission layer is successfully prepared at room temperature. The active layer thickness is 300nm, and the excitation threshold area is 1x10^<-15>cm^2. The excitation mechanism of the characteristics of the optical reflectivity measurement in the last year is clearly shown in the time axis of GaAs:Er,0. Analysis of Er emission characteristics under light excitation and dependence of Er concentration on non-radiative properties In this year, the organic metal phase is very low in the concentration of Er added, GaAs:Er,0(1x10^<17>cm^<-3>) is controlled, Er emission characteristics, optical excitation, evaluation, communication, Er excitation, and mitigation process are discussed. I know what I'm talking about. (1)77K in the medium temperature of the sample, GaAs terminal emission and Er-20 emission measurement. The light intensity of the lamp is controlled by the Er flow rate (Er addition amount), which depends on the complementary light intensity. (2)The GaAs:Er,0 active layer and the GaInP/GaAs:Er,0/GaInP double-layer structure were fabricated, and the resonant vibration at the GaAs junction at room temperature was observed. The vibration threshold current increases with the addition of Er. (3)A new system for measuring the optical transmittance of non-equilibrium light was constructed. Er adds unique early moderating components, GaAs:Er,0

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Terahertz radiation from Er,O-codoped GaAs surface
来自 Er,O 共掺杂 GaAs 表面的太赫兹辐射
Oxygen concentration dependence of Er optical excitation cross section in Er,O-codoped GaAs
Er,O 共掺杂 GaAs 中 Er 光激发截面的氧浓度依赖性
Room-temperature operation of injection-type 1.5 μm light-emitting diodes with Er,O-codoped GaAs
Er,O 共掺杂 GaAs 注入型 1.5 μm 发光二极管的室温工作
Ultrafast relaxation process of photoexcited carriers in Er-doped GaAs
Er掺杂GaAs中光生载流子的超快弛豫过程
Nonequilibrium carrier dynamics studied in Er,O-codoped GaAs by pump-probe reflection technique
利用泵浦探针反射技术研究 Er,O 共掺杂 GaAs 中的非平衡载流子动力学
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Input Focusing Grating Coupler for AlN Deep UV Waveguide SHG Device
用于 AlN 深紫外波导 SHG 器件的输入聚焦光栅耦合器
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  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
    2023
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    市川 修平;藤原 康文;小島 一信
  • 通讯作者:
    小島 一信
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优化退火温度以降低 p GaN 上的接触电阻,以制造 InGaN 单模激光器
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    山内 あさひ;小松 天太;池田 和久;上杉 謙二郎;正直 花奈子;三宅 秀人;彦坂 年輝;布上 真也;森川 隆哉;藤原 康文;上向井 正裕;谷川 智之;片山 竜二;M. Uemukai,S. Yamaguchi,A. Yamauchi,D. Tazuke,A. Higuchi,R. Tanabe,T. Tanikawa,T. Hikosaka,S. Nunoue,Y. Hayashi,H. Miyake,Y. Fujiwara and R. Katayama;Y. Morioka,M. Uemukai,T. Tanikawa,K. Uesugi,K. Shojiki,H. Miyake2,T. Morikawa,Y. Fujiwara and R. Katayama;T. Komatsu,R. Noro,M. Uemukai,T. Tanikawa and R. Katayama;D. Tazuke,A. Higuchi,T. Hikosaka,T. Oka,S. Nunoue,M. Uemukai,T .Tanikawa and R. Katayama;A. Higuchi,D. Tazuke,T. Hikosaka, T. Oka,S. Nunoue,M. Uemukai,T. Tanikawa and R. Katayama
  • 通讯作者:
    A. Higuchi,D. Tazuke,T. Hikosaka, T. Oka,S. Nunoue,M. Uemukai,T. Tanikawa and R. Katayama

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半导体中心光子学新进展
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通过稀土掺杂半导体中发光中心的重构来开发最终的稀土发光特性
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    17656108
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    2005
  • 资助金额:
    $ 2.11万
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    Grant-in-Aid for Exploratory Research
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    $ 2.11万
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    $ 2.11万
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知道了