2021 Fiscal Year Annual Research Report
希土類添加アモルファス酸化物半導体の探索とガラス基板上への直流駆動発光素子の形成
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20H02433
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
井手 啓介 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (70752799)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | アモルファス酸化物半導体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アモルファスIn-Ga-Zn-O(a-IGZO, イグゾー)に代表されるアモルファス酸化物半導体（AOS）は、室温で作製しても欠陥の少なく、良い半導体特性を示すことが知られている。応募者は過去に、このAOSの低いプロセス温度を無機蛍光体の作製に応用することを提案し実証してきた。さらに、予期しなかった結果として、得られたAOS蛍光体が優れた電気特性を示すことも明らかになった。そこで、蛍光体でありながら良好なキャリア輸送特性をもつ本材料の稀有な特性を利用して、次のような研究に発展させる取り組みを行う。 1) AOS蛍光体の最適な組成を見出す。 2) 添加した希土類が与える電気特性や欠陥形成への影響を明らかにする。 3) セラミックスのような無機酸化物でも低プロセス温度で直流駆動型発光ダイオードを作製出来ることを実証する。
昨年度までに、AOS蛍光体の最適化や、電気特性の調査を行ってきた。薄膜トランジスタ構造を使うことでデバイスシミュレータによる欠陥準位の調査も行った。本年度では、これまで見出してきた条件を駆使し、AOS蛍光体を発光層にもつ直流駆動型発光ダイオードの試作を行った。現時点ですでに明瞭なデバイス動画が確認されている。赤、緑、ピンクの発光が得られ、分光特性や電流電圧特性、発光効率などの評価を行った。発光メカニズムの議論をつめて、最終成果物としてジャー ナルへ投稿する準備をしている。
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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
当初の想定通りデバイスの動作実証に成功しており、また多色発光も得られているため順調に進展しているといえる。しかし、動作メカニズムにおいては、説明の難しい事象に直面しているため、慎重に検討を重ねる必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終成果として狙っていたガラス基板上の直流駆動型の発光ダイオードについては、すでに実証に成功した。発光メカニズムなどの議論をつめて、ジャーナルへ投稿する準備をしている段階である。
また、これまで得られたAOS蛍光体の欠陥や電気特性に関する知見も整理する予定である。
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