分子線エピタキシー法による酸化ガリウム系深紫外発光ダイオードの作製と評価
分子束外延法制备氧化镓基深紫外发光二极管并对其进行评价
基本信息
- 批准号:08J06591
- 负责人:
- 金额:$ 0.77万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2008
- 资助国家:日本
- 起止时间:2008 至 2009
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
4.8eVの禁制帯幅を持つ酸化ガリウム(Ga_2O_3)半導体に着目し、分子線エピタキシー(MBE)による高品質結晶の育成と伝導性制御により波長300nm以下の深紫外領域での発光ダイオードを目指して研究を行った。結果としてGa_2O_3のキャリア再結合過程が予想以上に複雑であることがわかり、発光ダイオードを実現するには至らなかったが、光検出器やパワー電子デバイスへの展開に大きな道を拓くことができた。平成21年度の研究実績を以下に示す。1.Ga_2O_3基板を用い、O_2ラジカルソースMBEによりGa_2O_3および(AlGa)_2O_3半導体薄膜の成長を行う条件を検討した。Ga_2O_3基板を1000℃程度で酸素雰囲気中で熱処理を行うことで、Al組成0.4までステップフローによる平坦性および結晶性の優れたホモエピ成長膜を得ることができた。2.MBEで得られた薄膜の光学評価を行ったが、バンド端発光を得るに至らなかった。一方光吸収測定では直接遷移型のバンド構造を確認した。このことから、未知の緩和過程があることが示唆され、今後の基本的な光物性研究の必要性を提起した。3.発光機能の探索の一方で深紫外域の受光機能について調べた。Ga_2O_3基板によるショットキー型光検出器を試作したところ、高出力の深紫外光に対しても劣化することなく安定に動作する一方、通常の照明下で1.5nW/cm^2の深紫外光を検出する能力をもつことがわかり、高感度の炎検出を実証した。4.Ga_2O_3のデバイス応用に不可欠なプロセスとしてウェットエッチングの条件を探索し、硫酸、硝酸系溶液によるエッチング条件を見出した。
The research on the growth and conductivity control of high quality crystals in Ga_2O_3 (Ga_2O_3) semiconductor with 4.8eV inhibition band amplitude and molecular line (MBE) wavelength below 300nm in the deep ultraviolet region is carried out. The results show that the recombination process of Ga_2O_3 is expected to be more complex than that of Ga_2O_3, and the optical detector is expected to be more complex than Ga_2O_3. The results of the research in 2011 are shown below. 1. The growth conditions of Ga_2O_3 and (AlGa)_2O_3 semiconductor thin films were investigated. Ga_2O_3 substrate is about 1000℃, the temperature is about 100 ℃, and the Al composition is about 0.4 ℃. 2. The optical evaluation of MBE thin films is carried out in the following ways: A direct migration structure was confirmed by optical absorption measurements. The necessity of fundamental optical properties research in the future is raised. 3. The exploration of the light emitting function is one of the deep ultraviolet light receiving functions. Ga_2O_3 substrate for the test of high-power ultraviolet-light degradation, stable operation, normal illumination of 1.5nW/cm^2 ultraviolet-light detection ability, high sensitivity of the flame detection. 4. The conditions of Ga_2O_3 in aqueous solution were investigated. The conditions of sulfuric acid and nitric acid were also found out.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Deep UV detectors with a novel Ga_2O_3 semiconductor
采用新型 Ga_2O_3 半导体的深紫外探测器
- DOI:
- 发表时间:2008
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Takayoshi Oshima;Takayoshi Oshima;Takayoshi Oshima;Takayoshi Oshima;Takayoshi Oshima;大島孝仁;大島孝仁;大島孝仁;大島孝仁;Takayoshi Oshima
- 通讯作者:Takayoshi Oshima
Al_<2x>Ga_<2-2x>O_3 thin film growth by molecular beam epitaxy
分子束外延生长Al_<2x>Ga_<2-2x>O_3薄膜
- DOI:
- 发表时间:2009
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Takayoshi Oshima;Takayoshi Oshima;Takayoshi Oshima;Takayoshi Oshima;Takayoshi Oshima;大島孝仁;大島孝仁
- 通讯作者:大島孝仁
β-Al2xGa2-2xO3 Thin Film Growth by Molecular Beam Epitaxy
- DOI:10.1143/jjap.48.070202
- 发表时间:2009-07-01
- 期刊:
- 影响因子:1.5
- 作者:Oshima, Takayoshi;Okuno, Takeya;Fujita, Shizuo
- 通讯作者:Fujita, Shizuo
Solar-blind photodetector based on β-Ga_2O_3 and its application to a flame sensor
基于β-Ga_2O_3的日盲光电探测器及其在火焰传感器中的应用
- DOI:
- 发表时间:2009
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Takayoshi Oshima;Takayoshi Oshima;Takayoshi Oshima;Takayoshi Oshima;Takayoshi Oshima;大島孝仁;大島孝仁;大島孝仁
- 通讯作者:大島孝仁
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- DOI:10.1143/jjap.48.040208
- 发表时间:2009-04-01
- 期刊:
- 影响因子:1.5
- 作者:Oshima, Takayoshi;Okuno, Takeya;Fujita, Shizuo
- 通讯作者:Fujita, Shizuo
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