2020 Fiscal Year Annual Research Report
極限環境下深紫外時空間分解分光法を用いた超ワイドギャップ半導体励起子工学の創成
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19H02615
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
石井 良太 京都大学, 工学研究科, 助教 (60737047)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | フォトルミネッセンス / エレクトロルミネッセンス / 窒化物半導体 / ダイヤモンド / 深紫外分光 / 顕微分光 / 近接場分光 / 極限環境下分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，極限環境下における深紫外時空間分解分光法を用いて，超ワイドギャップ半導体において顕著な光学応答を示す励起子の光物性を解明すること
と，その物性を活用した超ワイドギャップ半導体励起子工学の創成にある．
今年度に行ったことは次の通りである．深紫外発光ダイオードの外部量子効率に関する考察を行うために，励起強度可変フォトルミネッセンス測定および温度可変エレクトロルミネッセンス測定を行った．前者により，深紫外発光ダイオードの外部量子効率を低減する一因として，量子井戸層以外の層が関与していることが明らかとなった．また後者により，電流注入効率・光取り出し効率・内部量子効率を全て実験的に同定した．次いで，深紫外近接場光学顕微鏡の改良を行った．Crコートされた深紫外光ファイバプローブの先端をFIB加工によって開口作製することにより，100 nm以下の直径を持つ開口を作製することに成功した．またこの光ファイバープローブを用いてAlGaN量子井戸構造の近接場フォトルミネッセンス分光測定を行うことにより，非常に高空間分解能を有するPLマッピング像の取得に成功した．
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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
深紫外発光ダイオードの光物性解明，窒化アルミニウムの励起子光物性解明，深紫外近接場光学顕微鏡の高空間分解能化と，目的とする深紫外分光と超ワイドギャップ半導体光物性の深化が順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の目的は，極低温化・高温化・応力下・磁場下における深紫外分光法を確立することにより，超ワイドギャップ半導体光物性の解明と深紫外光デバイス応用の促進を目指したものである．
これまでに応力下・電場下・極低温下・高温下，およびそれらの複合条件下における分光測定に取り組み，超ワイドギャップ半導体およびデバイスの光物性解明に取り組んできた．最後に，磁場下における深紫外分光法の確立を目指しており，この目的達成に向けて，深紫外高効率ミラー・フィルタ・レンズの開発が必要となっている．最終年度は，これら光学素子の開発により磁場下深紫外分光測定系の完成を目指す．
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Research Products
(12 results)
