权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

半極性面窒化物半導体を用いた発光デバイスに関する研究

使用半极性面氮化物半导体的发光器件的研究

基本信息

批准号：
14J03143
负责人：
久志本真希
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は長波長化に向けたSi基板上高In組成(1-101)InGaN発光層の作製について行った。従来長波長で発光するInGaNでは、低温成長ならびに下地GaNとの格子不整合によって結晶品質が低下し、発光効率が非常に低い問題があった。そこで従来とは異なる結晶面である(1-101)面を用いたInGaN発光層の作製を目指した。この結晶面はIn取り込み効率が良いため他の結晶面に比べ高温で成長が可能である。さらに(1-101)面を含む非極性面は、従来の結晶面とは異なる緩和機構を持つことから、格子不整合の影響を低減可能である。これらの特長を持つ(1-101)面GaN上に従来の成長速度の数倍でInGaNを成長した結果、In取り込み効率の上昇により高温で成長可能で、成長レートが早いにもかかわらず平坦性の良い結晶の作製に成功した。次に更なる長波長化のため意図的にInGaN層を緩和させ、上記で述べた緩和機構を利用した長波長化を試みた。その結果、成長温度やIn原料を変化させることなく、InGaN層の膜厚の増加により長波長化することに成功した。この手法で長波長化すると、従来とは異なり発光強度が低下することなく長波長化が可能であった。最後にこの意図的に緩和したInGaN層を発光層下に挿入した発光層を提案した。実際に緩和したInGaN層上にInGaN/GaN発光層を成長した結果、緩和したInGaN層を挿入した発光層は未挿入の発光層に比べ長波長化し、発光強度が上昇するという結果が得られた。以上より長波長で発振するSi基板上LD作製に向け、発光層の結晶性向上ならびに発光効率の向上に成功した。

This year, the wavelength of InGaN light emitting layer with high In composition (1-101) on Si substrate was increased. InGaN, which emits light at long wavelengths in the past, has problems such as low crystal quality and very low light emission efficiency due to low temperature growth and lattice unconformity of GaN. The crystal plane of InGaN is (1-101). The crystal plane is In good shape and can grow at higher temperatures. The (1-101) plane contains non-polar planes, crystalline planes, and differences. The mitigation mechanism is maintained. The influence of lattice disconformity is reduced. For this reason, the growth rate of InGaN on the (1-101) plane is several times higher than that of GaN. As a result, the growth rate of InGaN is higher than that of GaN at high temperature. The growth rate is higher than that of GaN at high temperature. In addition, the wavelength of the InGaN layer is reduced, and the wavelength of the InGaN layer is reduced. As a result, the growth temperature and the thickness of the InGaN layer were increased. The light intensity of this method is low, and the wavelength of this method is low. Finally, the light emitting layer is proposed under the InGaN layer. In the meantime, the growth of InGaN/GaN light-emitting layers on the InGaN layer has been slowed down, and the penetration of InGaN layers into the light-emitting layers has increased in wavelength and intensity. In the above case, the LD on the Si substrate has been fabricated in the direction of long wavelength oscillation, and the crystallinity of the light-emitting layer has been improved.