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Study of the mechanism of luminescence enhancement in GaN-based semiconductors by water vapor plasma treatment and its application to light emitting devices

Research Project

Project/Area Number 21560330
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Electronic materials/Electric materials
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

KAMIURA Yoichi  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (30033244)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) YAMASHITA Yoshifumi  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (80251354)
SEKIGUCHI Takashi  物質・材料研究機構, 半導体材料センター, グループリーダー (00179334)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) ISHIYAMA Takeshi  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教 (40314653)
Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2009: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords照明 / 白色発光ダイオード / GaN系半導体 / 青色発光 / プラズマ処理 / 発光増大 / 水素 / 環境保全 / InGaN / 水素プラズマ処理 / 水蒸気プラズマ処理 / 原子状水素 / 発光 / フォトルミネッセンス / カソードルミネッセンス / AlGaN
Research Abstract

In the present study, we have investigated how to enhance the efficiency of blue emission from GaN-based semiconductors, which make the base of white light emission, through an materials approach to aim the application to the highly efficient white-light emitting diodes for lighting. We have attained 10 to 20 times enhancement of blue emission by optimizing the conditions of plasma treatments using various gas species(water vapor, hydrogen, oxygen). We have found that this enhancement is due to the effects of atomic hydrogen, and have presented a new technical trend to develop highly efficient white-light emitting diodes. The present results may contribute to the carbon reduction and preservation of ecological environment of the earth.

Report

(4 results)
  • 2011 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2011 2010 2009

All Presentation (19 results)

  • [Presentation] In_<0.> 1Ga0_<. 9> Nの発光に対するプラズマ処理とアニールの効果2011

    • Author(s)
      藤原翔太、竹中俊明、上浦洋一、石山武、山下善文
    • Organizer
      応用物理学会中国四国支部2011年度支部学術講演会
    • Place of Presentation
      鳥取市
    • Year and Date
      2011-07-30
    • Related Report
      2011 Final Research Report
  • [Presentation] In0.1Ga0.9Nの発光に対するプラズマ処理とアニールの効果2011

    • Author(s)
      藤原翔太, 竹中俊明, 上浦洋一, 石山武, 山下善文
    • Organizer
      応用物理学会中国四国支部2010年度支部学術講演会
    • Place of Presentation
      鳥取大学
    • Year and Date
      2011-07-30
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] AlGaN発光に対する水蒸気プラズマ処理効果2010

    • Author(s)
      松田洋平、上浦洋一、石山武、山下善文
    • Organizer
      応用物理学会中国四国支部2010年度支部学術講演会
    • Place of Presentation
      高知市
    • Year and Date
      2010-07-31
    • Related Report
      2011 Final Research Report
  • [Presentation] 水素・水蒸気混合プラズマを用いたInGaN発光の増大2010

    • Author(s)
      藤原翔太、上浦洋一、石山武、山下善文
    • Organizer
      応用物理学会中国四国支部2010年度支部学術講演会
    • Place of Presentation
      高知市
    • Year and Date
      2010-07-31
    • Related Report
      2011 Final Research Report
  • [Presentation] 水蒸気プラズマ処理を用いたInGaN発光の増大2010

    • Author(s)
      竹中俊明、上浦洋一、石山武、山下善文
    • Organizer
      応用物理学会中国四国支部2010年度支部学術講演会
    • Place of Presentation
      高知市
    • Year and Date
      2010-07-31
    • Related Report
      2011 Final Research Report
  • [Presentation] 水蒸気プラズマ処理を用いたInGaN発光の増大2010

    • Author(s)
      竹中俊明, 上浦洋一, 石山武, 山下善文
    • Organizer
      応用物理学会中国四国支部、日本物理学会中国支部・四国支部日本物理教育学会中国四国支部 2010年度支部学術講演会
    • Place of Presentation
      高知大学
    • Year and Date
      2010-07-31
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 水素・水蒸気混合プラズマを用いたInGaN発光の増大2010

    • Author(s)
      藤原翔太, 上浦洋一, 石山武, 山下善文
    • Organizer
      応用物理学会中国四国支部、日本物理学会中国支部・四国支部日本物理教育学会中国四国支部 2010年度支部学術講演会
    • Place of Presentation
      高知大学
    • Year and Date
      2010-07-31
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] AlGaN発光に対する水蒸気プラズマ処理効果2010

    • Author(s)
      松田洋平, 上浦洋一, 石山武, 山下善文
    • Organizer
      応用物理学会中国四国支部、日本物理学会中国支部・四国支部日本物理教育学会中国四国支部 2010年度支部学術講演会
    • Place of Presentation
      高知大学
    • Year and Date
      2010-07-31
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] InGaN発光へのリモートプラズマ処理の影響2010

    • Author(s)
      竹中俊明、上浦洋一、石山武、山下善文
    • Organizer
      2010年春季第57回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      平塚市
    • Year and Date
      2010-03-18
    • Related Report
      2011 Final Research Report
  • [Presentation] InGaN発光へのリモートプラズマ処理の影響2010

    • Author(s)
      竹中俊明, 上浦洋一, 石山武, 山下善文
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2010-03-18
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] treatment on photoluminescence in GaN-based semiconductors2010

    • Author(s)
      T. Takenaka、Y. Kamiura、T. Ishiyama、Y. Yamashita
    • Organizer
      2^<nd> International Conference on Silicon Photonics
    • Place of Presentation
      Cambridge
    • Year and Date
      2010-01-22
    • Related Report
      2011 Final Research Report
  • [Presentation] プラズマ処理によるInGaNの発光評価2009

    • Author(s)
      竹中俊明、上浦洋一、石山武、山下善文
    • Organizer
      応用物理学会多元系機能材料研究会2009年年末講演会
    • Place of Presentation
      倉敷市
    • Year and Date
      2009-12-12
    • Related Report
      2011 Final Research Report
  • [Presentation] プラズマ処理によるInGaNの発光評価2009

    • Author(s)
      竹中俊明
    • Organizer
      応用物理学会多元系機能材料研究会2009年年末講演会
    • Place of Presentation
      鷲羽ハイランドホテル
    • Year and Date
      2009-12-11
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 水蒸気プラズマ処理によるInGaNの発光増大2009

    • Author(s)
      上浦洋一、竹中俊明、朝日淳平、石山武、山下善文
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本市
    • Year and Date
      2009-09-25
    • Related Report
      2011 Final Research Report
  • [Presentation] 水蒸気プラズマ処理によるInGaNの発光増大2009

    • Author(s)
      上浦洋一, 竹中俊明, 朝日淳平, 石山武, 山下善文
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2009-09-25
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Luminescence Enhancement in InGaN and ZnO by Water Vapor Remote Plasma Treatment2009

    • Author(s)
      Y. Kamiura、T. Takenaka、T. Ishiyama、Y. Murakami、C. Takenaka、Y. Yamashita
    • Organizer
      13th International Conference on Defects-Recognition、Imaging and Physics in Semiconductors
    • Place of Presentation
      Wheeling
    • Year and Date
      2009-09-16
    • Related Report
      2011 Final Research Report
  • [Presentation] 水蒸気プラズマ処理によるInGaNの発光増大2009

    • Author(s)
      竹中俊明、上浦洋一、石山武、山下善文
    • Organizer
      2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山市
    • Year and Date
      2009-09-11
    • Related Report
      2011 Final Research Report
  • [Presentation] 水蒸気プラズマ処理によるInGaNの発光増大2009

    • Author(s)
      竹中俊明, 上浦洋一, 石山武, 山下善文
    • Organizer
      応用物理学会2009年秋季第70回学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2009-09-11
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] InGaNの発光に対するプラズマ処理効果2009

    • Author(s)
      竹中俊明、上浦洋一、石山武、山下善文
    • Organizer
      応用物理学会中国四国支部2009年度支部学術講演会
    • Place of Presentation
      東広島市
    • Year and Date
      2009-08-01
    • Related Report
      2011 Final Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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