2018 Fiscal Year Research-status Report
酸化物半導体トンネル接合電極導入によるAlGaN系UVC-LED高効率化の研究
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18K04226
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
内田 和男 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80293116)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | AlGaN系UVC-LED / 酸化物半導体トンネル電極 / MOVPE |
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| Outline of Annual Research Achievements |
AlGaN系UVC-LED用のp-GaNコンタクト層の代替えである酸化物半導体を用いたトンネル接合電極開発のためにAlを５％ドープしたAZOターゲットを用いたn型透明酸化物半導体ZnOのRFスパッタ法による成膜実験を行い、その試料のホール測定による抵抗率と移動度の評価にて、このZnOが透明酸化物電極として使用可能であることが確認できた。そしてZnOとAlGaNとの接触抵抗の測定のために、CTML法のフォトマスク作成、測定準備が完了した。これに伴い、窒化物半導体側の抵抗値の制御の必要性が生じ、p-AlGaNのアクセプタの高活性化を目的とするUV光照射によるアニール実験を行い、これらの結果を国際会議にて発表を行なった。またトンネル接合電極開発においてAlGaN /GaNヘテロ接合の物性精査は必須であり、これよりMOVPE法により作成したAlGaNトンネル層を有するGaNショットキーダイオードのトンネル特性をFowler-Nordheim (FN)トンネルプロットを用いて行い、FNトンネリングを引き起こすことで立ち上がり電圧を低下させ、また正孔をブロックすることでリーク電流を低下させる影響があることが再確認できた。しかしながら、良好なトンネル特性にはAlGaNのキャリア濃度のコントロールが必須であり、また解決しなければならない問題でもあり、更なる結晶成長実験が必要である。一方でレーザーリフトオフ (LLO)による縦構造UVC-LEDの結晶成長、発光特性及び熱特性に関する研究は、次年度以降の課題とした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
３年間の本研究の初年度の計画の中で、新ターゲットを用いたZnOスパッタ実験およびAlGaN有機金属結晶成長に遅延が生じており、これより酸化物半導体とAlGaN間の接触抵抗測定が完了していない。ただし当初より、この接触抵抗測定およびその発展のトンネル接合の研究とレーザーリフトオフによる縦型UVC-LEDの研究は、令和元年（平成31年度）までの完了を目論んでいたことより、現在の判断では"おおむね順調に進展している”と言う判断をした。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は初年度の未完部分であるp-AlGaNとZnOの接触抵抗測定実験を行い、トンネル接合の完成を急ぐ。そしてこの結果を踏まえて、当初よりの令和元年（平成31年度）以降の実験計画である、トンネル接合型pコンタクト層を有する縦型構造UVC-LEDの研究に移行する。
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| Causes of Carryover |
実験用消耗品の購入に物品費を使用し、その端数がこの金額として残となった。この残は引き続き翌年度の物品購入に充当する計画である。
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