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室温動作2〜3μm帯半導体レーザ用材料:Dy添加III-V族半導体の作製と発光特性

室温動作2〜3μm帯半導体レーザ用材料:Dy添加III-V族半導体の作製と発光特性
室温工作2-3μm波段半导体激光材料：掺镝III-V族半导体的制备和发射特性
批准号：
10875070
负责人：
藤原 康文
金额：
$1.34万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1998
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1998 至 1999
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10875070/
关键词：
希土類元素III-V族半導体有機金属気相エピタキシャル法ジスプロシウム2〜3μm帯発光DyOMVPE法半導体レーザErInPGaInP量子ドット

项目摘要

项目成果

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本研究では、2〜3μm帯にスピン軌道準位間遷移を示すことが予測されるDyを添加した各種III-V族半導体を有機金属気相エピタキシャル(OMVPE)成長装置を基本とした、既存の原子層制御エピタキシャル成長装置を用いて作製し、Dy発光特性を解明することを第一の目的とする。その際、既に掌握している蛍光EXAFS法やX線CTR散乱法といったミクロ構造評価技術を用いてDy原子周辺局所構造と発光特性の関連を明らかにする。さらに、それら材料の特性を存分に発揮した室温で動作する「Dy発光準位を利用した2〜3μm帯発光デバイス」の試作を行うことを第二の目的とする。本年度は、Dy原料にDy(MeCp)_3を新たに開発し、GaAsおよびInPへのDyドーピングを行うとともに、成長層中に添加されたDyの振舞いを評価した。二次イオン質量分析(SIMS)測定の結果、成長層中のDyが均一に添加されていること、また、その濃度はDy原料を通過する水素流量により制御できることを明らかにした。GaAsにおいて、1.1μm、1.3μm、1.7μm、2.8μm近傍に、Dy^<3+>イオンの4f殻内遷移(^6H_<7/2>,^6F_<9/2>-^6H_<15/2>、^6H_<9/2>、^6F_<11/2>-^6H_<15/2>、^6H_<11/2>-^6H_<15/2>、^6H_<13/2>-^6_<15/2>)に起因する特徴的な発光が観測された。半導体におけるDy発光の観測は世界で最初のものである。また、観測されたDy発光は試料作製時の成長条件に強く依存することを見出した。一方、InPにおいてはGaAsに比べてDy発光強度が1桁程度低く、GaAsとは異なる発光スペクトルを示すことを明らかにした。
期刊论文(13)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
L.BOLOTOV: "Semimetal to semiconductor transition in ErP islands grown on InP(001) due to quantum size effects"Physical Review B. 59(19). 12236-12239 (1999)
L.BOLOTOV：“由于量子尺寸效应，在 InP(001) 上生长的 ErP 岛中半金属到半导体的转变”物理评论 B. 59(19)。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Y.FUJIWARA: "Thermal quenching of Er-related luminescence in GaInP doped with Er by organometallic vapor phase epitaxy"Japanese Journal of Applied Physics. 38(2B). 1008-1011 (1999)
Y.FUJIWARA：“通过有机金属气相外延法对掺杂 Er 的 GaInP 中与 Er 相关的发光进行热猝灭”，《日本应用物理学杂志》。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
L.BOLOTOV: "Nanoscale ErP islands on the InP(100)substrate grown by organometallic vapor phase epitaxy"Japanese Journal of Applied Physics. 38(2B). 1060-1063 (1999)
L.BOLOTOV：“通过有机金属气相外延生长在 InP(100) 衬底上的纳米级 ErP 岛”《日本应用物理学杂志》。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Y.FUJIWARA: "Luminescence properties of Er, O-codoped III-V semiconductors by organometallic vapor phase epitaxy"Physica B. 273-274. 770-773 (1999)
Y.FUJIWARA：“有机金属气相外延法研究 Er、O 共掺杂 III-V 族半导体的发光特性”Physica B. 273-274。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 13 条
    New development of Semiconductors Intracenter Photonics
    • 批准号：
      23H05449
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
    • 资助金额：
      $129.21万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      藤原 康文
    • 依托单位：
      Osaka University
    Development of ultimate rare-earth luminescence properties by reconfiguration of luminescence centers in rare-earth-doped semiconductors
    • 批准号：
      23H00185
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    • 资助金额：
      $30.37万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      藤原 康文
    • 依托单位：
      Osaka University
    Development of semiconductor intra-center photonics
    • 批准号：
      18H05212
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
    • 资助金额：
      $407.93万
    • 财政年份：
      2018
    • 负责人：
      藤原 康文
    • 依托单位：
      Osaka University
    Photon-field control of luminescent function of rare-earth ions in semiconductors
    • 批准号：
      17H01264
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    • 资助金额：
      $28.29万
    • 财政年份：
      2017
    • 负责人：
      藤原 康文
    • 依托单位：
      Osaka University
    海外基金