2007 Fiscal Year Annual Research Report
Project Area | Optoelectronics Frontier by Nitride Semiconductor -Ultimate Utilization of Nitride Semiconductor Material Potential- |
Project/Area Number |
18069011
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Research Institution | Meijo University |
Principal Investigator |
天野 浩 Meijo University, 理工学部, 教授 (60202694)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上山 智 名城大学, 理工学部, 教授 (10340291)
岩谷 素顕 名城大学, 理工学部, 准教授 (40367735)
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Keywords | 紫外半導体レーザ / AIN / GaN / AlGaN / 紫外発光ダイオード / デバイスシミュレータ / 発光効率 / 低転位化 |
Research Abstract |
本研究課題は、科学研究費補助金特定領域研究「窒化物光半導体のフロンティア-材料潜在能力の極限発現-」の計画研究として、窒化物光半導体によるワットクラスの半導体レーザ(LD)の実現を目指し研究を推進している。本研究課題のターゲットである紫外半導体レーザは、医療分野や精密加工などの工学分野において実用化が嘱望されている。このような目標を元に、平成19年度に推進した研究の概要ならびに成果を列記し概略について説明する。 1.AIN上に作製したAIGaN層の高品質化…平成18年度までに基盤技術を確立した、高品質AIN上にAlGaNを作製する技術の確立をはかった。特に、AlGaNの格子緩和/結晶性劣化ならびにその回復過程、さらにはAlGaNの組成依存性について詳細な解析を進めた。さらにAINおよびAlGaNに溝加工を施すことによって、AlGaNの結晶の高品質化を進めた。以上の検討によって、半導体レーザに必要な低転位・クラックフリーな高品質なAlGaNを実現した。 2.紫外LEDの高効率化…活性層の内部量子効率の向上、電流注入効率の向上を目指し、デバイスシミュレータ、デバイス試作および評価を進め、外部量子効率6.7%の350nm帯紫外LEDという世界最高の特性を実現した。 3.紫外LDの特性改善の検討…高性能紫外LDを実現するために必須である、AIN上に作製した高品質AlGaN上に356nmの紫外半導体レーザを試作し、室温での電流注入による発振を確認した。また電流注入による素子特性の評価を進め、ワットクラスレーザに必要な課題を明確化した。 上記の成果は、研究実施計画を遵守し進められており、ほぼ目標を達成している。今後は現状の問題点を整理し、最終目標を達成するのは当然として、紫外LEDや紫外LDの応用分野の開拓など、新機軸・新産業の構築を推進していく予定である。
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[Journal Article] Epitaxial lateral overgrowth of a-AlN layer on patterned a-AlN template by HT-MOVPE2007
Author(s)
N. Okada, N. Kato, S. Sato, T. Sumii, N. Fujimoto, M. Imura, K. Balak rishnan, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, T. Takagi, T. Noro and A. Bandoh
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Journal Title
Journal of Crystal Growth 400
Pages: 141-144
Peer Reviewed
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[Journal Article] Dislocations in AlN Epilayers Grown on Sapphire Substrate by High-Temperature Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy2007
Author(s)
M. Imura, K. Nakano, N. Fujimoto, N. Okada, K. Balakrishnan, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, T. Noro, T. Takagi and A. Bandoh
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Journal Title
Japanese Journal of Applied Physics 46
Pages: 1458-1462
Peer Reviewed
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[Journal Article] Microstructure of a-plane AlN grown on r-plane sapphire and on patterned AlN templates by metalorganic vapor phase epitaxy2007
Author(s)
N. Okada, M. Imura, T. Nagai, K. Balakrishnan, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, H. Maruyama, T. Noro, T. Takagi, A. Bandoh
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Journal Title
physica status solidi(c) 4
Pages: 2528-2531
Peer Reviewed
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[Journal Article] Mg-doped high-quality Al_xGa_<1-x>N(x=0-1)grown by high-temperature metal-organic vapor phase epitaxy2007
Author(s)
M. Imura, N. Kato, N. Okada, K. Balakrishnan, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, T. Noro, T. Takagi, A. Bandoh
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Journal Title
physica status solidi(c) 4
Pages: 2502-2505
Peer Reviewed
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[Journal Article] High-efficiency AlGaN based UV emitters grown on high-crystalline-quality AlGaN using grooved AlN layer on sapphire substrate2007
Author(s)
K. Iida, H. Watanabe, K. Takeda, T. Nagai, T. Sumii, K. Nagamatsu, T. Kawashima, K. Balakrishnan, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, A. Bandoh
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Journal Title
physica status solidi(a) 204
Pages: 1848-1852
Peer Reviewed
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[Presentation] Nitride-Based UV Lasers2007
Author(s)
H. Amano, N. Kato, N. Okada, T. K awashima, K. Iida, K. Nagamatsu, M. Imura, K. Balakrishnan, M. Iwaya, S. Kamiyama and I. Akasaki
Organizer
The 20th Annual Meeting of the IEEE Lasers & Electro-Optics Society (LEOS 2007)
Place of Presentation
Florida, USA
Year and Date
20071021-20071025
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[Presentation] Microstructure of Threading Dislocations Caused by Grain Boundaries in AlN on Sapphire Substrate2007
Author(s)
M. Imura, H. Sugimura, N. Okada, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, T. Noro, T. Takagi, A. Bandoh
Organizer
The 7th International Conference of Nitride Semi conductors
Place of Presentation
Las Vegas, Nevada, USA
Year and Date
20070916-20070921
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[Presentation] Critical Issue in Growing High Quality Thick AlGaN by High-Temperature MOVPE2007
Author(s)
N. Kato, T. Sumii, S. Sato, H. Sugimura, N. Okada, M. Imura, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, H. Maruyama, T. Takagi, A. B andoh
Organizer
The 7th International Conference of Nitride Semiconductors
Place of Presentation
Las Vegas, Nevada, USA
Year and Date
20070916-20070921
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[Presentation] Internal Quantum Efficiency of Al_xGa_<1-x>N (0<x<1) on AlN Template2007
Author(s)
N. Okada, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, H. Maruyama, T. Takagi, A. Bando, H. Murotani, Y. Yamada
Organizer
The 7th International Conference of Nitride Semiconductors
Place of Presentation
Las Vegas, Nevada, USA
Year and Date
20070916-20070921
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[Presentation] Stimulated Emission from Nonpolar and Polar AlN2007
Author(s)
N. Okada, K. Nagamatsu, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, H. Maruyama, T. Takagi, A. Bando, H. Murotani, Y. Yamada
Organizer
The 7th International Conference of Nitride Semiconductors
Place of Presentation
Las Vegas, Nevada, USA
Year and Date
20070916-20070921
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[Presentation] UV Emitters Grown on High Crystalline Quality AlGaN on Sapphire2007
Author(s)
K. Iida, F. Mori, H. Watanabe, K. Takeda, K. Nagamatsu, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, H. Maruyama. T. Takagi. A. Bandoh
Organizer
The 7th International Conference of Nitride Semiconductors
Place of Presentation
Las Vegas, Nevada, USA
Year and Date
20070916-20070921
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[Presentation] Effect of sapphire mis-orientation on the growth of AlN by high temperature MOVPE2007
Author(s)
K. Nagamatsu, N. Okada, N. Kato, T. Sumii, A. Bando, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki
Organizer
The 7th International Conference of Nitride Semiconductors
Place of Presentation
Las Vegas, Nevada, USA
Year and Date
20070916-20070921
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[Presentation] Epitaxial lateral overgrowth of low dislocation density AlN by high temperature MOVPE and fabrication of UV optoelectronics devices2007
Author(s)
K. Nagamatsu, N. Okada, F. Mori, K. Iida, M. Imura, K. Balakrishnan, A. Bandoh, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki
Organizer
The 13th Conference on Vapor Growth and Epitaxy
Place of Presentation
Salt Lake City, Utah, USA
Year and Date
20070812-20070817
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[Presentation] Microstructure of AlN grown on SiC by high-temperature metalorganic vapor phase epitaxy and epitaxial lateral overgrowth2007
Author(s)
M. Imura, N. Okada, B. Krishnan, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, T. Noro, T. Takagi, A. Bandoh
Organizer
The 13th Conference on Vapor Growth and Epitaxy
Place of Presentation
Salt Lake City, Utah, USA
Year and Date
20070812-20070817
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