Project/Area Number |
19J11599
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Review Section |
Basic Section 30010:Crystal engineering-related
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
松田 祥伸 京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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Project Status |
Declined (Fiscal Year 2020)
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Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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Keywords | 窒化物半導体 / 多色発光LED / 有機金属気相成長法 / 三次元構造 |
Outline of Research at the Start |
本研究では,独自に見出した窒化物半導体のマイクロ構造を基礎として,高効率な多色発光LEDの開発を目指す.本構造は,異なる結晶面から成るマイクロオーダーの微細構造を活用して多色発光特性が実現され,蛍光体フリーな白色LEDとしても期待される.しかし.従来構造は,格子歪に起因したピエゾ分極によって発光効率が著しく低下する(0001)極性面を有している.申請者はこれまで,このピエゾ分極の問題を回避できる(0001)極性面フリーな微細構造の作製方法を独自に見出してきた.本研究では,この新規構造のLEDデバイス完成を目標に,結晶成長,光物性評価,構造評価,さらにはデバイスプロセス技術の検討を行う.
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究は,極性面フリーな縦型三次元LEDの結晶成長からデバイス特性評価までを包括的に研究し,物理限界の効率で任意の混合色を合成できるオール半導体LED実現への指針を得ることが目的である.当該年度において,極性面フリーな三次元LEDの作製条件の確立と,その基本的なデバイス特性を評価することを目指した. 始めに,LED構造の結晶成長条件について,p型層のドーピング条件の最適化を行った.初期検討において,本研究で用いる(-1-12-2)半極性面には,従来のc面基板上のp型ドーピング条件を適用出来ないことが明らかになったためである.(-1-12-2)平坦膜LED構造をベースに,Mgドーパントの流量および成長圧力を適切に制御することにより,ドーピング条件を確立した.また,この条件を三次元LED構造に適用し,ファセット面上でのpn接合の形成を確認した.また,電極形成プロセスについて,従来の平坦膜と同様のプロセス条件を適用したところ,三次元構造特有の電極分離の問題が確認されたため,最適化によって電極分離が回避できるプロセス条件を確立した. 以上の検討の後,極性面フリーな縦型三次元LEDを作製し,デバイス特性を室温下で評価した.結果として,各ファセット面の異なる発光色に起因した多色発光特性が,電流注入条件で確認された.また,通常の(-1-12-2)平坦膜LEDに特性は劣るものの,良好な整流性も確認された.よって,LED動作に十分なドーピング条件を確立出来た.また,追加の検討として,異なる三次元形状の混合による発光スペクトル制御を試みた結果,所望の発光スペクトル変調が確認され,極性面フリーな三次元LEDにおける発光スペクトル制御性が実証された.
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Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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