2000 Fiscal Year Annual Research Report

半導体鉄シリサイドを用いた室温動作赤外発光ダイオードの作製

Research Project

Project/Area Number	12555084
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	末益崇筑波大学, 物理工学系, 講師 (40282339)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	長谷川文夫筑波大学, 物理工学系, 教授 (70143170)
Keywords	鉄シリサイド / 発光ダイオード / 電流注入 / エレクトロルミネッセンス / フォトルミネッセンス
Research Abstract	本研究では、半導体鉄シリサイド(β-FeSi_2)を用いた室温発光ダイオードの作製を目的に実験を行い、本年度は以下の結果を得た。 1.Si中にβ-FeSi_2球を埋め込んだSi/β-FeSi_2球/Si構造からのPL強度は、用いるSi基板の種類に依存することが分かった。具体的には、酸素濃度の高いCZ基板ではPL強度が弱く、酸素濃度の低いエピタキシャル基板、FZ基板では、明瞭なPL発光が得られた。このため、酸素が何らかの形で非発光再結合に関わっていると考えられる。 2.Si/β-FeSi_2球/Si構造からのPL強度は、MBE成長Si層でβ-FeSi_2球をSi中に埋め込む際の成長温度にも大きく依存することが分かった。埋め込み温度が400℃、500℃、630℃の場合、β-FeSi_2のPL強度は、750℃のそれを基準にしてそれぞれ15,13,3倍と、成長温度が高くなるにつれて弱くなった。この原因はまだ明確では無いが、成長温度によりβ-FeSi_2,球内部の歪みに変化が生じたためではないかと考えている。 3.上記の成長条件を取り入れて、Sipn接合にβ-FeSi_2球を埋め込んだ発光ダイオードを作製し、波長1.6μmの室温EL発光を初めて実現した。ただし、EL強度は、注入電流量に比例して大きくならず、スーパーリニアーになっている。このことは、β-FeSi_2へのキャリアの注入がスムーズに行われていないことを示しており、非発光再結合中心が多数存在することを示唆している。

Research Products
(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] T.Suemasu: "Room Temperature 1.6μm Electroluminescence from a Si-Based Light Emitting Diode with β-FeSi_2, Active Region"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.39,No.10B. L1013-L1015 (2000)
[Publications] T.Suemasu: "Dependence of photoluminescence from β-FeSi_2 and induced deep levels in Si on the size of embedded β-FeSi_2 balls in Si "Thin Solid Films. Vol.381. 209-213 (2001)
[Publications] T.Suemasu: "Optimum annealing condiction for 1.5μm photoluminescence from reactive deposition epitaxy β-FeSi_2, balls embedded in Si crystals"Journal of Luminescence. Vol.87-89. 528-531 (2000)
[Publications] T.Suemasu: "分子線エピタキシー法によるβ-FeSi_2球の中埋込み構造作製と高温アニールによる赤外フォトルミネッセンスの増大"レーザー研究. Vol.28,No.2. 99-102 (2000)
[Publications] 末益崇: "熱反応堆積法を利用した赤外発光β-FeSi_2球及び高移動度β-FeSi_2膜の作製:高温アニールによる特性改善"材料科学. Vol.37,No.1. 16-20 (2000)
[Publications] 末益崇: "環境にやさしい直接遷移型半導体β-FeSi_2の研究の現状と将来展望"応用物理. Vol.39,No.7. 804-810 (2000)
[Publications] 末益崇: "鉄シリサイドβ-FeSi_2を活性領域とするSi系LEDの室温発光"真空ジャーナル. Vol.75(掲載予定). (2001)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

半導体鉄シリサイドを用いた室温動作赤外発光ダイオードの作製

Principal Investigator

末益 崇 筑波大学, 物理工学系, 講師 (40282339)

Research Products

[Publications] T.Suemasu: "Room Temperature 1.6μm Electroluminescence from a Si-Based Light Emitting Diode with β-FeSi_2, Active Region"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.39,No.10B. L1013-L1015 (2000)

[Publications] T.Suemasu: "Dependence of photoluminescence from β-FeSi_2 and induced deep levels in Si on the size of embedded β-FeSi_2 balls in Si "Thin Solid Films. Vol.381. 209-213 (2001)

[Publications] T.Suemasu: "Optimum annealing condiction for 1.5μm photoluminescence from reactive deposition epitaxy β-FeSi_2, balls embedded in Si crystals"Journal of Luminescence. Vol.87-89. 528-531 (2000)

[Publications] T.Suemasu: "分子線エピタキシー法によるβ-FeSi_2球の中埋込み構造作製と高温アニールによる赤外フォトルミネッセンスの増大"レーザー研究. Vol.28,No.2. 99-102 (2000)

[Publications] 末益崇: "熱反応堆積法を利用した赤外発光β-FeSi_2球及び高移動度β-FeSi_2膜の作製:高温アニールによる特性改善"材料科学. Vol.37,No.1. 16-20 (2000)

[Publications] 末益崇: "環境にやさしい直接遷移型半導体β-FeSi_2の研究の現状と将来展望"応用物理. Vol.39,No.7. 804-810 (2000)

[Publications] 末益崇: "鉄シリサイドβ-FeSi_2を活性領域とするSi系LEDの室温発光"真空ジャーナル. Vol.75(掲載予定). (2001)

末益崇筑波大学, 物理工学系, 講師 (40282339)