2008 Fiscal Year Annual Research Report
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18560344
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| Research Institution | Kogakuin University |
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Principal Investigator |
本田 徹 Kogakuin University, 工学部, 教授 (20251671)
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| Keywords | 発光ダイオード / エレクトロルミネッセンス / 分子線エピタキシャル成長 / 紫外線発光 / 窒化ガリウム / ショットキー型 / アルミニウム / 集積化 |
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| Research Abstract |
フラット・ディスプレイパネルに要求されるGaN系発光素子は、大面積に配置することが必要であることが不可欠であると共に大幅な低価格化が要求される。そこで、本研究では、「(1)集積化LEDを用いたmicro-LED arrayの製作」、および「(2)シンプルな製作プロセスによる新規集積化発光素子の製作」の2方法を用いた発光素子によるディスプレイ製作の要素技術を検討した.
(1)の方法は、紫外LEDの集積化とRGB蛍光体を組み合わせる方法である。この方法の大きな問題点はLEDの光出射方向にある。通常LEDは、発光層(活性層)とその周辺(クラッド層)との屈折率差により、薄膜構造と平行に導波される光成分が大きく,各発光素子間の干渉につながる。そこで、電極の反射を制御したショットキー型LED周辺に有する構造の製作を試みた。ショットキー型LEDは,発光層自身の光吸収が大きいことが想定される.実験の結果,ショットキー界面にAl酸化層を挿入し,発光層と電極間の距離を制御するこどにより, 電極による発生光子の吸収を低下させることに成功した.この結果,室温において比較的強い紫外線発光を実現することに成功した.この素子を用い, RGB蛍光体を励起し, 画素として使用することが可能であることを実証した.
(2)の方法は、LEDよりも発光素子の構造をシンプルにした「GaN系発光コンデンサ(LECs)」を利用する方法である。この素子の最大の利点は, 大面積化が容易なことである.しかしながら, 低コスト化を実現するためには, 放熱性のよい低コスト基板の選択が必要である.本研究では,アルミニウム基板に着目し, アルミニウムの融点である660°C以下での低温成長を用いたGaN薄膜の製作技術について検討した.実験の結果, 原料にGaN粉末を用いる「化合物原料分子線体積法」により,基板温度650°CにてGaN結晶を製作することに成功し, 室温におけるフォトルミネッセンス測定により, バンドギャップ付近のエネルギーに対応する紫外線発光を確認した。
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