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2011 Fiscal Year Annual Research Report

窒化物半導体ファセット変調構造の創製と広帯域・連続スペクトル白色LEDの開発

Research Project

Project/Area Number 21360007
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

平松 和政  三重大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50165205)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三宅 秀人  三重大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70209881)
元垣内 敦司  三重大学, 大学院・工学研究科, 助教 (00303751)
KeywordsMOVPE / 非極性 / 選択成長 / m面 / ファセット制御 / 転位 / 歪み
Research Abstract

本研究では、連続広帯域スペクトルを有する白色LEDを開発することにより、「波長ばらつきの問題」と「演色性の問題」を同時に解決し、照明に適したLEDの実現を目指す。この目的を実現するために、(1)無極性、半極性面ファセット形態制御のための成長条件、成長機構を明らかにする。(2)それに基づき、ストライプ型及びドット型の無極性、半極性面ファセット変調構造を作製する。(3)InGaN及び混晶の各ファセット上でのIn取り込み過程について詳細な検討を行う。(4)さらに以上の結果を踏まえ、広帯域・連続スペクトル白色LEDを作製し、連続発光スペクトルを確認する。今年度は、平成22年度に引き続き、(2)においてファセット変調型構造の作製を行いながら、非極性面基板上への結晶成長機構と選択成長におけるファセット形態の解明,転位や歪みの低減を目指し、m面GaN自立基板上にGaN選択成長を行い、その成長形態や発光特性などを調べた。
<11-20>方向及び<0001>方向のSiO_2マスクにおいて,500Torr,1090℃で30分成長を行ったところ、成長温度を970~1090℃と変化させても、現れるファセット形態には大きな変化がないことがわかった。また、<0001>方向のSiO_2マスクにおいて,500Torr,1090℃で,120分成長を行ったところ,<0001>方向に沿って{1-100}ファセットのみで構成される正六角柱構造が形成された。また、240分成長を行った試料では、SiO_2マスク上にボイドを形成し,m面の平坦な膜が得られることが明らかとなった。

  • Research Products

    (47 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (35 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Strain control of GaN grown on 3C-SiC/Si substrate using AlGaN buffer layer2012

    • Author(s)
      H. Fang, Y. Takaya, S. Ohuchi, H. Miyake, K. Hiramatsu, H. Asamura and K. Kawamura
    • Journal Title

      Physica Status Solidi(c)

    • DOI

      DOI:10.1002/pssc.201100332

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of crack-free thick AlN film on a-plane sapphire by low-pressure HVPE2012

    • Author(s)
      Y. Takagi, R. Miyagawa, H. Miyake and K. Hiramatsu
    • Journal Title

      Physica Status Solidi(c)

    • DOI

      DOI:10.1002/pssc.201100797

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Orientation dependence of polarized Raman spectroscopy for nonpolar, semi-polar, and polar bulk GaN substrates2012

    • Author(s)
      B.Ma, D.Jinno, H.Miyake K.Hiramatsu, H.Harima
    • Journal Title

      APPLIED PHYSICS LETTERS

      Volume: 100 Pages: 011909-1-011909-3

    • DOI

      10.1063/1.3674983

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microstructure of AlN Grown on a Nucleation Layer on a Sapphire Substrate2012

    • Author(s)
      R.Miyagawa, S.Yang, H.Miyake, K.Hiramatsu, T.Kuwahara, M.Mitsuhara, N.Kuwano
    • Journal Title

      APPLIED PHYSICS EXPRESS

      Volume: 5 Pages: 025501-1-025501-3

    • DOI

      10.1143/APEX.5.025501

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of carrier gas ratio and growth temperature on MOVPE growth of ALN2012

    • Author(s)
      R.Miyagawa, S.Yang, H.Miyake, K.Hiramatsu
    • Journal Title

      Physica Status Solidi (c)

    • DOI

      10.1002/pssc.201100712

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of Deep-Ultraviolet-Light-Source Tube Using Si-Doped AlGaN2011

    • Author(s)
      Y.Shimahara, H.Miyake, K.Hiramatsu, F.Fukuyo, T.Okada, H.Takaoka, Y.Shimahara
    • Journal Title

      APPLIED PHYSICS EXPRESS

      Volume: 4 Pages: 042103-1-042103-3

    • DOI

      10.1143/APEX.4.042103

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] HVPE grown thick ALN on trench-patterned substrate2011

    • Author(s)
      K.Fujita, K.Okuura, H.Miyake, K.Hiramatsu, H.Hirayama
    • Journal Title

      Physica Status Solidi (c)

      Volume: 8 Pages: 1483-1486

    • DOI

      10.1002/pssc.201001130

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Control of AlN buffer/sapphire substrate interface for AlN growth2011

    • Author(s)
      R.Miyagawa, S.Yang, H.Miyake, K.Hiramatsu
    • Journal Title

      Physica Status Solidi (c)

      Volume: 8 Pages: 2069-2071

    • DOI

      10.1002/pssc.201001186

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stress analysis of a-plane GaN grown on r-plane sapphire substrate2011

    • Author(s)
      B.Ma, H.Miyake K.Hiramatsu, H.Harima
    • Journal Title

      Physica Status Solidi (c)

      Volume: 8 Pages: 2066-2068

    • DOI

      10.1002/pssc.201001166

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Growth of High-Quality Si-Doped AlGaN by Low-Pressure Metalorganic Vapor Phase Epitaxy2011

    • Author(s)
      Y.Shimahara, H.Miyake, K.Hiramatsu, F.Fukuyo, T.Okada, H.Takaoka, Y.Shimahara
    • Journal Title

      JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS

      Volume: 50 Pages: 095502-1-095502-3

    • DOI

      10.1143/JJAP.50.095502

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 非極性自立GaN結晶のラマン散乱分光による評価2012

    • Author(s)
      馬ベイ, 神野大樹, 三宅秀人, 平松和政, 播磨弘
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-18
  • [Presentation] 3C-SiC/Si基板上GaN成長におけるAlN中間層の効果2012

    • Author(s)
      高谷佳史, 方浩, 三宅秀人, 平松和政, 浅村英俊, 川村啓介, 奥秀彦
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-17
  • [Presentation] MOVPE法によるm面GaN自立基板上へのGaN選択成長2012

    • Author(s)
      神野大樹, Bei Ma, 三宅秀人, 平松和政
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-17
  • [Presentation] HVPE法AlN成長におけるボイドを用いた歪み・転位低減技術2012

    • Author(s)
      三宅秀人, 平松和政
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] a面・n面サファイア上への減圧HVPE法によるAlN成長2012

    • Author(s)
      強力尚紀, 高木雄太, 三宅秀人, 平松和政, 江龍修
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] 溝加工AlN基板上へのAlNのMOVPE成長におけるSiドーピング効果2012

    • Author(s)
      西尾剛, 楊士波, 三宅秀人, 平松和政
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] Si-doped AlGaN量子井戸構造の減圧MOVPE法による成長と発光特性2012

    • Author(s)
      落合俊介, 福世文嗣, 三宅秀人, 平松和政, 吉田治正, 小林祐二
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] MOVPE法によるAlN成長におけるサファイア界面制御とTEM観察2012

    • Author(s)
      宮川鈴衣奈, 楊士波, 三宅秀人, 平松和政, 桑原崇彰, 光原昌寿, 桑野範之
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] 窒化物半導体における特異構造の理解と制御2012

    • Author(s)
      平松和政
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-15
  • [Presentation] サファイア基板上へのAlNのMOVPE成長における中間層制御2011

    • Author(s)
      宮川鈴衣奈、楊士波、三宅秀人、平松和政、桑原崇彰、桑野範之、光原昌寿
    • Organizer
      電子情報通信学会電子デバイス、電子部品・材料、レーザ・量子エレクトロニクス研究会
    • Place of Presentation
      京都大学桂キャンパス桂ホール
    • Year and Date
      2011-11-17
  • [Presentation] エッチピット法によるAlNエピタキシャル膜中の貫通転位の評価2011

    • Author(s)
      野村拓也、三宅秀人、平松和政、龍祐樹、桑原崇彰、桑野範之
    • Organizer
      電子情報通信学会電子デバイス、電子部品・材料、レーザ・量子エレクトロニクス研究会
    • Place of Presentation
      京都大学桂キャンパス桂ホール
    • Year and Date
      2011-11-17
  • [Presentation] 溝加工AlN上でのMOVPE法におけるAlN成長速度の異方性2011

    • Author(s)
      楊士波, 宮川鈴衣奈, 三宅秀人, 平松和政
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学小白川キャンパス
    • Year and Date
      2011-08-31
  • [Presentation] Si-doped AlGaN多重量子井戸の作製と発光特性2011

    • Author(s)
      落合俊介, 島原佑樹, 三宅秀人, 平松和政, 福世文嗣, 岡田知幸, 高岡秀嗣, 吉田治正
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学小白川キャンパス
    • Year and Date
      2011-08-31
  • [Presentation] 非極性自立基板を用いたGaNホモエピタキシャル成長2011

    • Author(s)
      神野大樹, Bei Ma, 三宅秀人, 平松和政
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学小白川キャンパス
    • Year and Date
      2011-08-30
  • [Presentation] 減圧HVPE法を用いたAlN成長における転位密度の低減2011

    • Author(s)
      野村拓也, 藤田浩平, 三宅秀人, 平松和政, 乗松潤, 平山秀樹
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学小白川キャンパス
    • Year and Date
      2011-08-30
  • [Presentation] 減圧HVPE法による周期溝加工AlN/a面Sapphire上への厚膜AIN成長2011

    • Author(s)
      高木雄太, 宮川鈴衣奈, 三宅秀人, 平松和政
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学小白川キャンパス
    • Year and Date
      2011-08-30
  • [Presentation] AlNのMOVPE成長におけるキャリアガスの影響2011

    • Author(s)
      宮川鈴衣奈, 楊士波, 三宅秀人, 平松和政
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学小白川キャンパス
    • Year and Date
      2011-08-30
  • [Presentation] Fabrication of crack-free thick AlN film on a-plane sapphire by lowpressure HVPE2011

    • Author(s)
      Takagi, Y Miyagawa, R Miyake, H Hiramatsu, K
    • Organizer
      The 9th International Conference on Nitride Semiconductors (ICNS-9)
    • Place of Presentation
      Scottish Exhibition and Conference Center(グラスゴー・イギリス)
    • Year and Date
      2011-07-14
  • [Presentation] Influence of carrier gas and growth temperature on MOVPE growth of AlN2011

    • Author(s)
      Miyagawa, R; Yang, S; Miyake, H; Hiramatsu, K
    • Organizer
      The 9th International Conference on Nitride Semiconductors (ICNS-9)
    • Place of Presentation
      Scottish Exhibition and Conference Center(グラスゴー・イギリス)
    • Year and Date
      2011-07-11
  • [Presentation] Raman analysis of HVPE-grown free-standing gallium nitride with various orientations2011

    • Author(s)
      Ma, B; Jinno, D; Miyake, H; Hiramatsu, K; Harima, H
    • Organizer
      The 9th International Conference on Nitride Semiconductors (ICNS-9)
    • Place of Presentation
      Scottish Exhibition and Conference Center(グラスゴー・イギリス)
    • Year and Date
      2011-07-11
  • [Presentation] Strain control of GaN grown on 3C-SiC/Si substrate using AlGaN buffer layer2011

    • Author(s)
      Fang, H; Takaya, Y; Ohuchi, S; Miyake, H; Hiramatsu, K; Asamura, H; Kawamura, K
    • Organizer
      The 9th International Conference on Nitride Semiconductors (ICNS-9)
    • Place of Presentation
      Scottish Exhibition and Conference Center(グラスゴー・イギリス)
    • Year and Date
      2011-07-11
  • [Presentation] Effects of carrier gas and temperature on MOVPE growth of AlN2011

    • Author(s)
      R.Miyagawa, S.Yang, H.Miyake, K.Hiramatsu
    • Organizer
      第30回電子材料シンポジウム(EMS-30)
    • Place of Presentation
      ラフォーレ琵琶湖
    • Year and Date
      2011-06-30
  • [Presentation] Fabrication of crack-free thick AlN film on a-plane sapphire by low-pressure HVPE2011

    • Author(s)
      Y.Takagi, R.Miyagawa, H.Miyake, K.Hiramatsu
    • Organizer
      第30回電子材料シンポジウム(EMS-30)
    • Place of Presentation
      ラフォーレ琵琶湖
    • Year and Date
      2011-06-30
  • [Presentation] Fabrication and emission properties of Si-doped AlGaN multiple quantum wells2011

    • Author(s)
      S.Ochiai, Y.Shimahara, H.Miyake, K.Hiramatsu, F.Fukuyo, T.Okada
    • Organizer
      第30回電子材料シンポジウム(EMS-30)
    • Place of Presentation
      ラフォーレ琵琶湖
    • Year and Date
      2011-06-30
  • [Presentation] 3C-SiC/Si基板上AlGaN-buffer層を用いたGaN成長の歪み制御2011

    • Author(s)
      高谷佳史、大内澄人、方浩、三宅秀人、平松和政、浅村英俊、川村啓介
    • Organizer
      第3回窒化物半導体結晶成長講演会
    • Place of Presentation
      九州大学筑紫キャンパス
    • Year and Date
      2011-06-18
  • [Presentation] 無極性・半極性自立基板を用いたGaNホモエピタキシャル成長2011

    • Author(s)
      神野大樹、馬ベイ、方浩、三宅秀人、平松和政
    • Organizer
      第3回窒化物半導体結晶成長講演会
    • Place of Presentation
      九州大学筑紫キャンパス
    • Year and Date
      2011-06-18
  • [Presentation] 深い溝加工の6H-SiC基板を用いた減圧HVPE法によるAlN成長2011

    • Author(s)
      強力尚紀、三宅秀人、平松和政
    • Organizer
      第3回窒化物半導体結晶成長講演会
    • Place of Presentation
      九州大学筑紫キャンパス
    • Year and Date
      2011-06-18
  • [Presentation] 自立GaN結晶を用いたラマン散乱分光の面方位依存性2011

    • Author(s)
      馬ベイ、神野大樹、三宅秀人、平松和政、播磨弘
    • Organizer
      第3回窒化物半導体結晶成長講演会
    • Place of Presentation
      九州大学筑紫キャンパス
    • Year and Date
      2011-06-18
  • [Presentation] 250 nm emission from Si-doped AlGaN and its quantum wells upon excitation by electron beam2011

    • Author(s)
      H.Miyake, Y.Shimahara, S.Ochiai, K.Hiramatsu, F.Fukuyo, T.Okada, H.Takaoka, H.Yoshida, T.Fujita, T.Kuwahara, N.Kuwano
    • Organizer
      The 5th Asia-pacific Workshop on Widegap Semiconductors (APWS2011)
    • Place of Presentation
      鳥羽国際ホテル
    • Year and Date
      2011-05-26
  • [Presentation] Raman scattering spectroscopy of residual stresses in epitaxial AlN films2011

    • Author(s)
      S.Yang, R.Miyagawa, H.Miyake, K.Hiramatsu, H.Harima
    • Organizer
      The 5th Asia-pacific Workshop on Widegap Semiconductors (APWS2011)
    • Place of Presentation
      鳥羽国際ホテル
    • Year and Date
      2011-05-23
  • [Presentation] Study on interface for AlN growth on sapphire substrate2011

    • Author(s)
      R.Miyagawa, S.Yang, H.Miyake, K.Hiramatsu
    • Organizer
      The 5th Asia-pacific Workshop on Widegap Semiconductors (APWS2011)
    • Place of Presentation
      鳥羽国際ホテル
    • Year and Date
      2011-05-23
  • [Presentation] エピタキシャルAlN膜のラマン散乱分光による評価2011

    • Author(s)
      楊士波、宮川鈴衣奈、三宅秀人、平松和政、播磨弘
    • Organizer
      電子情報通信学会電子デバイス、電子部品・材料、シリコン材料・デバイス研究会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパスベンチャービジネスラボラトリー
    • Year and Date
      2011-05-19
  • [Presentation] MOVPE法GaN成長におけるボイド形成による基板の反り制御2011

    • Author(s)
      大内澄人、三宅秀人、平松和政
    • Organizer
      電子情報通信学会 電子デバイス、電子部品・材料、シリコン材料・デバイス研究会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパスベンチャービジネスラボラトリー
    • Year and Date
      2011-05-19
  • [Presentation] a面Sapphire上周期溝加工c面AlNを基板に用いたHVPE法によるAlN厚膜成長2011

    • Author(s)
      高木雄太、三宅秀人、平松和政
    • Organizer
      電子情報通信学会 電子デバイス、電子部品・材料、シリコン材料・デバイス研究会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパスベンチャービジネスラボラトリー
    • Year and Date
      2011-05-19
  • [Presentation] Ultraviolet light source using MOVPE grown Si-doped AlGaN on AlN/sapphire2011

    • Author(s)
      H.Miyake, Y.Shimahara, S.Ochiai, K.Hiramatsu, F.Fukuyo, T.Okada, H.Takaoka, H.Yoshida
    • Organizer
      E-MRS Spring Meeting
    • Place of Presentation
      Congress Center(ニース、フランス)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-05-11
  • [Remarks] 三重大学大学院工学研究科電気電子工学専攻オプトエレクトロニクス研究室

    • URL

      http://www.opt.elec.mie-u.ac.jp

  • [Remarks] 三重大学極限ナノエレクトロニクスセンター

    • URL

      http://www.cute.rc.mie-u.ac.jp

URL: 

Published: 2013-06-26  

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