2015 Fiscal Year Annual Research Report
ドレスト光子フォノンによる間接遷移型半導体の電流注入発光とその波長制御
| Project/Area Number |
24360023
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
大津 元一 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70114858)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | ガリウム燐 / 発光ダイオード / バンドギャップ / ｐｎ接合 / フォノン / アニール / スペクトル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の成果を更に発展させドレスト光子フォノン（DPP）の原理にもとづきpnホモ接合GaP可視発光ダイオードを製作し、またその製作の最適条件を探索した。すなわちGaP pnホモ接合にGaPのバンドギャップ(2.26eV)より大きいエネルギーを持つレーザ光(2.33eV)を照射してDPP援用アニールを行った結果、2.33eVにおける発光強度を6.5倍増加させ、本現象はpn界面のドーパント分布がDPP発生に適した構造に変化したことによるものであることを実験で確認した。さらに、製作したGaP発光ダイオードの発光スペクトルの加工条件依存性を調べ、そこからDPP援用アニール時の注入電子数と照射光子数が1:1.3になる時に最も良い結果を得た。この結果はDPP援用アニール法の最適化のみではなく、DPP援用アニールの基礎が誘導放出であることの証拠にもなっていることを確認した。次に熱力学的な現象論敵２準位２状態モデルを用い、DPP援用アニール中には室温に近い低温でのドーパント拡散の理由を探るための物理モデルを提案し、DPP援用アニール中ではドーパント拡散のためのポテンシャル障壁が0.48eVと低くなっていることを実験により確認している。これは、それほど高温でなくともアニールが進む原因であることを示している。さらに本モデルを用いて上記の最適条件(このモデルでは１：１)を理論的に裏付けることができた。
以上の成果をもとに、DPPを用いてGaP可視発光素子を実現し、さらにDPP援用アニールのプロセスを最適化し、その新しい物理モデルを確立した。
|
| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
