2006 Fiscal Year Annual Research Report
ナノテクノロジーを用いた深紫外半導体発光デバイスの開発とその応用
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15GS0207
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
青柳 克信 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (70087469)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鯉沼 秀臣 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, リサーチフェロー (70011187)
前田 瑞夫 東京工業大学, 理化学研究所・バイオ工学研究室, 主任研究員 (10165657)
平山 秀樹 東京工業大学, 理化学研究所・高効率LED研究開発チーム, 副主任研究員 (70270593)
松本 祐司 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教授 (60302981)
川崎 宏治 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 助手 (10234056)
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| Keywords | MOCVD / Al GaN / 深紫外線 / 結晶成長 / 縦型LED / 低転移化 / レーザーリフトオフ |
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| Research Abstract |
発光波長を従来の325nm帯から280nm帯へAlの高組成化による、短波長化をはかりつつ、高発光効率ならびに高出力化を目標に結晶の高品質化ならびに量子井戸層の構造の最適化について研究を進めた。
サファイヤ基板上へのAlNの形成においては、2次元島形成とその横方向成長を繰り返しながら結晶成長させる新しい技術を開発することで、転位密度が2x10^9cm^<-2>という世界トップレベルを実現した。また、AlNバッファー層の後のAlGaNの結晶成長時に導入されるクラックの発生ならびに界面で再び発生する転位の問題に対しては、超格子の平均格子定数をその上のAlGaNよりも大きくすることで、引っぱり歪に変えることで、基板のそりならびにクラックの抑制に成功し、高品質の結晶を得ることに成功した。
また、量子効率を向上させるための量子井戸の最適化をシミュレータで行い、従来の量子効率よりも3倍以上大きな量子効率を実現した。また、同時に発光波長の短波長化を行い、発光波長が308nmの新しい量子構造を有する発光ダイオードの試作に成功した。本ダイオードの高出力化のために、基板の加熱プレス機を開発し、基板全体で発光させることに成功し、高出力化が可能な見通しを得た。
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