2015 Fiscal Year Annual Research Report
ＩｎＧａＮ量子構造活性層を内在する超薄膜ＧａＮナノウォール発光デバイスの研究
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24310106
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| Research Institution | Sophia University |
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Principal Investigator |
菊池 昭彦 上智大学, 理工学部, 教授 (90266073)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノ光デバイス / 量子構造 / 化合物半導体 / ナノ結晶 / ナノ加工 / ＧａＮ / ナノウォール / ナノコラム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①本研究で開発した水素雰囲気異方性熱エッチング（HEATE）法を用い、加工限界に迫る直径約10nmのGaNナノピラー構造を作製した。HEATEで加工したInGaN量子井戸GaNナノウォールは、最表面まで単結晶を維持し、加工損傷が見られないことを検証した。また、HEATE加工条件を精査し、低水素圧、900℃以下の条件ではInGaN層の発光強度がほとんど低下せず、HEATE法によるナノ構造作製に好適であることを見出した。
②HEATE法で作製したInGaN単一量子井戸ナノ構造の発光特性のサイズ依存性を室温ホトルミネッセンス（PL）および時間分解PL、低温PL測定により評価した。直径200nm以下では微細化に伴う非発光再結合中心の孤立効果が顕在化して発光強度が著しく増加することを確認した。直径100nm以下では表面非発光再結合によって発光強度が減少に転じたが、表面安定化による更なる特性向上の可能性が示唆された。
③p-GaN/InGaN/n-GaN単一量子井戸構造エピ基板をHEATE法で加工して幅40nm～100nmのInGaN単一量子井戸を内在するナノウォールアレイLEDやナノピラーアレイLEDを作製し、室温での電流注入青色発光を得た。電流－電圧特性は良好な整流特性を示し、HEATE法で作製したナノ構造がデバイス化に適することを示した。
④計画外の成果：MgZnO/Ag(Al)/MgZnO多層構造透明度電膜を作製し、優れた耐熱性(>400℃)と紫外(315nm)～可視全域(780nm)における高透過性(平均透過率88.2%)、高い導電性(7.6Ω/sq.)を実証した。また、GaNナノウォールを共振器とする無機有機複合型デバイスへの展開に向け、静電塗布現象を用いるナノミスト堆積（NMD）法を開発し、平坦（RMS<5nm）で均一な低分子および高分子有機半導体の成膜積条件を把握した。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(25 results)
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[Presentation] Lasing action in floated connection type AlGaN microdisks2015
Author(s)
Sho Suzuki, Tetsuya Kouno, Hoshi Takeshima, Akihiko Kikuchi, Katsumi Kishino, Masaru Sakai, and Kazuhiko Hara
Organizer
The 6th International Symposium on Growth of III-Nitrides (ISGN-6)
Place of Presentation
Act City Hamamatsu, Hamamatsu, Shizuoka, Japan
Year and Date
2015-11-08 – 2015-11-13
Int'l Joint Research
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