2000 Fiscal Year Annual Research Report
2波長励起による青色発光半導体の非発光再結合準位スペクトロスコピー
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12650003
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
鎌田 憲彦 埼玉大学, 工学部・機能材料工学科, 助教授 (50211173)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
染谷 隆夫 東京大学, 先端科学研究センター, 講師 (90292755)
荒川 泰彦 東京大学, 先端科学研究センター, 教授 (30134638)
山田 興治 埼玉大学, 工学部, 教授 (30008875)
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| Keywords | フォトルミネッセンス / 非発光再結合準位 / 内部量子効率 / 2波長励起フォトルミネッセンス / 青色発光半導体 / 窒化ガリウム / 禁制帯内準位 / ガリウムナイトライド |
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| Research Abstract |
研究目的・実施計画に則り下記について研究を進めた(下線は申請設備備品)。
1.青色発光半導体用2波長励起フォトルミネッセンス分光系の整備
GaN系半導体のバンド間励起光源として、新たにHe-Cdレーザー(波長325nm)を導入した。これにXeランプ、ハロゲンランプ、各種半導体レーザー、Nd:YAGレーザー等の禁制帯内励起光源、分光器、波長選択フィルター、レンズ等の光学系を組み合わせ、青色発光半導体用2波長励起フォトルミネッセンス分光系を整備した。
2.GaN系半導体のMOCVD成長と基礎評価
TF-MOCVD成長法により、バルクGaN、InGaN/GaN量子井戸、GaN/AlGaN量子井戸構造の結晶成長を進めた。膜厚、X線回折、移動度、フォトルミネッセンス等の基礎測定を継続して、成長結晶に対する第1段階の結晶品質評価を行った。
3.GaN系半導体の2波長励起フォトルミネッセンス
バンド間励起光源としてHe-Cdレーザー(波長325nm)、禁制帯内励起光源としてXeランプと分光器を用いてバルクGaNの2波長励起フォトルミネッセンス測定を行い、禁制帯内励起エネルギー1.5〜2.2eVの範囲で禁制帯内準位を検出した。これによりHe-Cdレーザーの導入による測定精度の向上、励起強度の設定範囲拡大を確認した。次に5、10、30周期のGaN/AlGaN量子井戸構造試料の測定を行った。禁制帯内励起による井戸層バンド間発光強度の変化(低下)量は、量子井戸数の増加と共に減少した。このことから、ヘテロ界面の挿入により歪みの影響が緩和され、井戸層内の非発光再結合準位密度が減少していることを実証した。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] N.Kamata,K.Yamada,T.Someya,Y.Arakawa et al.: "Suppression of yellow luminescence in multiple quantum wells revealed by belw-gap excitation spectroscopy"Proc.Int.Conf.on Physics of Semiconductors. 25. E21-306 (2000)
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[Publications] J.M.Z.Ocampo,N.Kamata,T.Someya,Y.Arakawa et al.: "Distribution of below-gap states in GaN-based quantum wells revealed by two-wavelength excited photoluminescence"Proc.Int.Workshop on Nitride Semiconductors (IPAP Conf.Ser.). 1. 544-547 (2000)
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[Publications] J.M.Z.Ocampo,N.Kamata,H.Klausing et al.: "Study of MBE-grown GaN/AlGaN quantum well structures by two wavelength excited photoluminescence"Physica Status Solidi (a). 183. 189-195 (2001)
