2020 Fiscal Year Annual Research Report
Spatio-time-resolved cathodoluminescence studies on singularity crystals
| Project Area | Materials Science and Advanced Elecronics created by singularity |
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| Project/Area Number |
16H06427
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
秩父 重英 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (80266907)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小島 一信 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (30534250)
嶋 紘平 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (40805173)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 結晶工学 / 結晶成長 / フェムト秒電子銃 / 時間空間同時分解分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
特異構造内部や界面における発光過程を把握するには当該構造を狙い打ちする必要がある．走査型電子顕微鏡(SEM)にフェムト秒レーザ励起パルス光電子(PE)銃を組み込む時間空間同時分解カソードルミネッセンス(STRCL)計測装置はSEMで観察可能な特異構造の近傍を狙い打ちして発光のイメージングを行える．また，電子線で電子・正孔を励起することから，空間分解分光でも時間分解分光でもバンドギャップの制限を受けない．
本研究班(B02-2)では，フェムト秒チタンサファイアレーザの高調波により金を光励起してフェムト～ピコ秒のPEパルスを発生させ，それをSEMに導入してSTRCL装置を構成し，R2年度は以下に記す成果を得た．
(1)評価技術進展：フェムト秒レーザの第4高調波による光励起の時間分解フォトルミネッセンスと，PEを用いた時間分解カソードルミネッセンスのデータの比較を行い，低加速電圧における測定性能の向上を行った．(2)新奇特異構造材料評価：m面成長AlInN混晶ナノ構造の断面空間分解CL像を得て発光メカニズムを明らかにし，A01-5寒川班と共同で周期構造発生メカニズムを明らかにした．また，2次元層状半導体六方晶BN薄膜のSTRCL評価を行った．(3)人工形成特異構造：A01-2三宅班により作製されたスパッタAlN及びAlNエピ層の評価を行った．また，Mgイオン注入されたGaNの時間分解分光を行い，高圧アニールによる欠陥の動向をB01-2上殿班と共同で調べた．(4)次元性の制御された特異構造に関連する欠陥評価：A01-3上山班のInGaN量子殻構造やMgイオン注入GaNにおける点欠陥と非輻射再結合に関するモデルを構築した．
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Behaviors of vacancy-type defects in Mg-implanted GaN during ultra-high-pressure annealing studied by using a monoenergetic positron beam2021
Author(s)
A. Uedono, H. Sakurai, T. Narita, K. Sierakowski, M. Bockowski, J. Suda, S. Ishibashi, S. F. Chichibu, and T. Kachi
Organizer
The Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE) Photonics West 2021, OPTO, Gallium Nitride Materials and Devices XV (OE107)
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Characterization of a self-organized deep-ultraviolet micro-light-emitting diode structure for high-speed solar-blind optical wireless communications2020
Author(s)
K. Kojima, Y. Yoshida, M. Shiraiwa, Y. Awaji, A. Kanno, N. Yamamoto, A. Hirano, Y. Nagasawa, M. Ippommatsu, and S. F. Chichibu
Organizer
Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2020, Laser Science to Photonic Applications, Session Free-Space & Underwater Communication
Int'l Joint Research
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[Presentation] 陽電子を用いた超高圧焼鈍によるイオン注入GaNの欠陥回復特性の研究2020
Author(s)
上殿明良,櫻井秀樹,成田哲生,Sierakowski Kacper,Bockowski Michal,須田淳,石橋章司,嶋紘平,秩父重英,加地徹
Organizer
第49回結晶成長国内会議(JCCG-49), シンポジウム「窒化物半導体における不純物制御」
Invited
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[Presentation] 陽電子消滅法によるMgイオン注入GaNの空孔型欠陥の焼鈍特性及び欠陥によるキャリア捕獲の研究2020
Author(s)
上殿明良,高島信也,江戸雅晴,上野勝典,松山秀昭,Marcel Dickmann,Werner Egger,Christoph Hugenschmidt, 嶋紘平,小島一信,秩父重英,石橋章司
Organizer
応用物理学会 先進パワー半導体分科会 第7回個別討論会「GaN p 型イオン注入」
Invited
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