2003 Fiscal Year Annual Research Report
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14655008
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
芳井 熊安 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30029152)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大参 宏昌 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00335382)
垣内 弘章 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10233660)
安武 潔 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80166503)
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| Keywords | 窒化物半導体 / AlN / レーザ / 紫外光 / PA-MBE / エピタキシャル成長 / Al_xGa_<1-x>N |
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| Research Abstract |
本研究はラジカルソースMBE装置を用い、III-V族窒化物半導体であるAlN単結晶薄膜をSi(111)基板上にエピタキシャル成長させ、紫外光半導体レーザをはじめ、紫外光発光・受光素子、への発展を目指す。
昨年まで、AlN薄膜の成長条件の最適化により、Si(111)基板上へのエピタキシャル成長を実現したが、CL測定による光学特性では、380nm付近に、非常に強い発行(Violet band)を示しバンド端からの発光は得られなかったが、本年はさらに基盤温度の高温化、成膜速度(分子量)、ラジカルガンの動作条件等をパラメータとして成膜条件の最適化を行い、室温にて214nm発光を確認した。
また昨年まで、活性層に必要なAl_xGa_<1-x>Nを作成し、Alが約90%・Gaが約10%の時に233nmのバンド端発光が得られており、Ga含有率の比率に対応した発光が得られ、容易にバンド端発光させることができることがわかっている。そこで本年では多重量子井戸の作成を行いその評価を行った。その結果量子効果についてはさらに検討が必要だが、250nm〜300nmまでの任意の波長の発光が実現できた。
現在、デバイス化に必要なAlN層のPN制御の試みをしており、N型P型とも現在GaNに用いられているSiおよびMgを用いその評価を行っているが、ともにその効果は認められているもののキャリヤ密度において十分な量は得られおらず、さらなる検討が必要である。
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