2018 Fiscal Year Annual Research Report
Quantitative analysis of potential barrier in GaInN ternary alloy semiconductor by microscopic spectroscopy and the mechanisms for high quantum efficiency
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16K06264
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
倉井 聡 山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (80304492)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 顕微分光 / InGaN / 量子井戸構造 / ポテンシャル障壁 / 貫通転位 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
貫通転位起因のVピット拡張層として中温成長されたGaN(MT-GaN)を用いたInGaN/GaN 量子井戸(QW)構造について、近接場光学顕微分光法を用いてVピット近傍の発光エネルギーの空間分布を評価した。InGaN/GaNQW発光の高エネルギー側にHE発光ピークが観測された。HE発光は局所的に観察され、GaN発光強度像の暗点(貫通転位)とよく一致し、MT-GaNを用いた場合も貫通転位近傍にポテンシャル障壁が形成されることを示した。また、低温局所PLスペクトルに発光エネルギーが異なる2つのHE発光が存在することを明らかにした。複数のHE発光がほぼ同一の領域において観測されたことから、Vピット中の局所的な構造の不均一を示していると考えた。さらに、MT-GaN層上InGaN QWにおけるHE発光とQW発光のエネルギー差が、InGaN/InGaN 超格子(SL)をVピット拡張層としたInGaN QWよりも大きくなることを明らかにした。両者の差は、MT-GaN層とSL層を用いた場合の面内歪みの差による効果で定性的に説明しうることを明らかにした。
AlGaN/AlGaN QW構造における貫通転位近傍の局所高エネルギー発光について、QW構造が異なる試料に対する系統的な評価を行い、主発光と局所高エネルギー発光のエネルギー差を局所カソードルミネッセンスマッピング法により見積もった。QWの構造パラメータに対してエネルギー差が系統的に変化することを見出し、この発光がQW構造に起因したものであると結論づけた。QW構造の最適化によりAlGaN QWにおいても貫通転位に対するポテンシャル障壁として機能する可能性を見出した。
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Research Products
(11 results)
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[Presentation] 近接場光学顕微分光法による緑色発光InGaN量子井戸構造における高エネルギー発光成分のエネルギー分割評価2018
Author(s)
高俊吉, 野畑元喜, 大川康平, 槇尾凌我, 倉井聡, 岡田成仁, 只友一行, 矢野良樹, 田渕俊也, 松本功, 山田陽一
Organizer
2018年度 応用物理・物理系学会 中国四国支部合同学術講演会
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