2011 Fiscal Year Annual Research Report
ケミカル・リフト・オフを活用した縦型超高輝度紫外LEDへの展開
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21360001
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
八百 隆文 東北大学, 学際科学国際高等研究センター, 客員教授 (60230182)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 武生 東北大学, 学際科学国際高等研究センター, 教育研究支援者 (10004342)
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| Keywords | 窒化物半導体 / 発光ダイオード(LED) / GaN / AlGaN / InGaN / CrN / ケミカルリフトオフ / 窒化 |
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| Research Abstract |
本年度は、最終年度に鑑み、作製した縦型紫外LEDの特性評価に重点を置いて研究を進めた。すなわち、第一段階として、(1)サファイヤ基板上に380nm帯発光を狙ったAlGaN/GaN/AlGaN量子井戸構造を作製し、表面電極構造のLEDを作製しLED発光スペクトル、I-L特性を測定・評価した。サファイヤ基板上のLEDに関しては、大電流動作における効率低下がきわめて著しいことがわかった。次いで、(2)ケミカルリフトオフ法により、サファイヤ基板を剥離して、上記AlGaN/GaN/AlGaNLED構造をSi基板に転写し、縦型LEDを作製した。縦型LEDに対して、電気的特性、光学的特性、LED発光スペクトル、I-L特性等のLED諸元を測定・評価した。その結果、大電流動作におけるいわゆるdroop現象については、上記の平面電極型のLEDと比較して、大幅な改善が示され、シリコン基板を通した熱放散が効率的に作用していることがわかった。ケミカル・リフト・オフにより作製した紫外LEDにおいて、p-AlGaNならびにn-AlGaNへのオーム性電極特性は、素子寿命を長寿命化し、素子の順方向ターン・オン電圧を低下させるためには重要である。このため、p-AlGaN、n-AlGaNへの最適なオーミック構造を検討し、p型に関しては高濃度Mgを選択ドープGaN/AlGaN超格子層を形成することで、またn型に関しては、高濃度Siの選択ドープGaN/AlGaN超格子層を介在させることで大幅な電気特性改善が示された。結論として、ケミカルリフトオフ法による高輝度紫外LEDのフィージビリテイーを示した。
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