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High performance and controlling optical polarization for unpolar optical devices using hetero middle layer

Research Project

Project/Area Number 16K17514
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Crystal engineering
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

Okada Narihito  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (70510684)

Research Collaborator Tadatomo Kazuyuki  
Han Jung  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords非極性面GaN / 偏光特性 / GaN基板 / InGaN多段ヘテロ中間層 / LED / InGaN / 半極性面 / ファセット成長 / 完全緩和 / 透過型電子顕微鏡 / GaN / 非極性面 / InGaNテンプレート / 積層欠陥フリー / 結晶工学 / 結晶成長 / 半導体物性 / 量子井戸
Outline of Final Research Achievements

The optical polarization is not change under the same In content of the top perfectly relaxed InGaN underlying layer. Thus, to control optical polarization, optimization of In content of InGaN underlying layer and MQW should be required. When the muiti-middle hetero layer is used, high quality InGaN can be achieved according to the quality of the GaN underlying layer. We succeeded in the fabrication of unipolar GaN substrate with very few stacking fault and dislocation density using high-quality GaN template with few SFs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

非極性面を用いたGaN系LEDは多くの可能性を秘めている。電界成分を持つ光の割合を大きくする、つまり偏光度を大きくさせることで、例えば液晶用LEDとして光の活用効率を大幅に改善することが可能となる。つまり、『偏光特性を制御した発光デバイス』は窒化物半導体の新機能デバイスとして期待されている。しかしながら、発光層の品質低下によりデバイス性能を引き出しきれない問題があった。本研究課題により非極性面LEDの発光効率を改善する手法を見出し、さらに高品質な非極性面GaN基板の作製に成功した。これら結果により社会により省エネや特殊用途に用いるこのできるLEDの普及が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Yale University/Rensselaer Polytechnic Institute(米国)

    • Related Report
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  • [Int'l Joint Research] Rensselaer Polytechnic Institute/Yale University(米国)

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      2017 Research-status Report
  • [Journal Article] Characterization of high-quality relaxed flat InGaN template fabricated by combination of epitaxial lateral overgrowth and chemical mechanical polishing2019

    • Author(s)
      N. Okada, Y. Inomata, H. Ikeuchi, S. Fujimoto, H. Itakura, S. Nakashima, R. Kawamura, and K. Tadatomo
    • Journal Title

      Journal of Crystal Growth

      Volume: 512 Pages: 147-147

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2019.02.016

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Separation of effects of InGaN/GaN superlattice on performance of light-emitting diodes using mid-temperature-grown GaN layer2018

    • Author(s)
      Sugimoto Kohei、Okada Narihito、Kurai Satoshi、Yamada Yoichi、Tadatomo Kazuyuki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 57 Issue: 6 Pages: 062101-062101

    • DOI

      10.7567/jjap.57.062101

    • NAID

      210000149112

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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ハイドライド気相成長法による積層欠陥の少ない高品質半極性{20-21}面GaNテンプレート上GaNの成長2019

    • Author(s)
      新宮 章吾、藤本 怜、岡田 成仁、ジェ ソン、ジュン ハン、只友 一行
    • Organizer
      第66回応用物理学会春季学術講演会
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  • [Presentation] 半極性InGaN/GaN量子井戸の表面プラズモン共鳴による発光増強2019

    • Author(s)
      亀谷 純、中村 俊樹、村尾 文弥、松山 哲也、和田 健司、岡田 成仁、只友 一行、岡本 晃一
    • Organizer
      第66回応用物理学会春季学術講演会
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  • [Presentation] 緩和した厚膜InGaNの成長とその評価II2018

    • Author(s)
      猪股祐貴, 森下直起, 板倉秀之, 藤本怜, 岡田成仁, 只友一行
    • Organizer
      第65回応用物理学会春季学術講演会
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      2018 Annual Research Report 2017 Research-status Report
  • [Presentation] 緩和した厚膜InGaNの成長とその評価 32018

    • Author(s)
      猪股 祐貴、河村 澪、中島 慎太郎、板倉 秀之、藤本 怜、池内 裕紀、岡田 成仁、只友 一行
    • Organizer
      2018年 第79回応用物理学会秋季学術講演会
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  • [Presentation] Fabrication and evaluation of multiple-quantum wells on high-quality relaxed InGaN template fabricated by combination of ELO and CMP2018

    • Author(s)
      Yuki Inomata, Hideyuki Itajura, Satoru Fujimoto, Narihito Okada, and Kazuyuki Tadatomo
    • Organizer
      International conference of metal-organic vapor phase epitaxy XIX (ICMOVPE-19)
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 緩和した厚膜InGaNの成長とその評価2017

    • Author(s)
      森下直起, 岡田成仁, 只友一行
    • Organizer
      2017年 第78回応用物理学会秋季学術講演会
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  • [Remarks] 山口大学只友・岡田研究室ホームページ

    • URL

      http://device.eee.yamaguchi-u.ac.jp/

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  • [Remarks] 只友研究室ホームページ

    • URL

      http://device.eee.yamaguchi-u.ac.jp/

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Published: 2016-04-21   Modified: 2022-06-07  

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