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2014 Fiscal Year Annual Research Report

太陽光スペクトルに近い究極的な照明用・蛍光体フリー・白色LED

Research Project

Project/Area Number 24686003
Research InstitutionMeijo University

Principal Investigator

岩谷 素顕  名城大学, 理工学部, 准教授 (40367735)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords貼り合わせ技術 / その場観察 / GaInN / ITO / 基板剥離 / GaN / プラズモン / 多層膜反射鏡
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では発光強度を高めると同時にブロード発光を実現するための手法の開拓、Moth-eye構造や多層膜反射鏡技術などの『光制御技術』および『光/電子透過型・貼り合わせ技術』を活用することによって、窒化物半導体光デバイスの新たなる潮流を実現することを目的として研究を進めた。
平成26年度は特に、その場X線回折測定を用いたGaInNの結晶成長原理の確立、窒化物半導体と他の半導体(GaAsやAlGaInPなど)との貼り合わせ技術、さらにITO透明電極を活用した貼り合わせ技術、トンネル接合の低抵抗化、GaN基板からの剥離技術、さらにはAu微粒子を用いた表面プラズモンを活用した緑色LEDの発光強度増大、さらには多層膜反射鏡の技術確立を進めた。
具体的な成果としては、MOVPE装置に取り付けたX線回折装置を取り付け、デバイス構造に最適なGaInNの成長条件を確立した。さらに、本研究課題が志向する『光/電子透過型・貼り合わせ技術』を確立するために、GaN基板での薄膜剥離技術、さらには直接接合技術および透明ITO電極を用いた貼り合わせ技術を確立した。さらにトンネル接合の低抵抗化に関しても合わせて検討した。さらに、現状効率の低い緑色LEDの発光強度増大に関してAu微粒子を用いることによってプラズモンとのカップリングを活用することによって発光強度の増大が報告されているので、その技術をLEDに適用することを検討した。さらに紫外から可視の領域で高反射率な多層膜反射鏡を作製する技術を確立した。
以上の技術を活用して、GaInN系太陽電池とAlGaInP系太陽電池の多接合化を行い、最終的に開放電圧の向上などを確認した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Control of crystallinity of GaN grown on sapphire substrate by metalorganic vapor phase epitaxy using in situ X-ray diffraction monitoring method2014

    • Author(s)
      Motoaki Iwaya, Taiji Yamamoto, Daiki Tanaka, Daisuke Iida, Satoshi Kamiyama, Tetsuya Takeuchi, Isamu Akasaki
    • Journal Title

      Journal of Crystal Growth 401

      Volume: 401 Pages: 367-371

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2013.11.010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Laser lift-off technique for freestanding GaN substrate using an In droplet formed by thermal decomposition of GaInN and its application to light-emitting diodes2014

    • Author(s)
      Daisuke Iida, Syunsuke Kawai, Nobuaki Ema, Takayoshi Tsuchiya, Motoaki Iwaya, Tetsuya Takeuchi, Satoshi Kamiyama, and Isamu Akasaki
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 105 Pages: 072101

    • DOI

      10.1063/1.4893757

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] In-situ x-ray diffraction analysis for MOVPE growth of nitride semiconductors2015

    • Author(s)
      Motoaki Iwaya, Taiji Yamamoto, Koji Ishihara, Tetsuya Takeuchi, Satoshi Kamiyama, and Isamu Akasaki
    • Organizer
      SPIE Photonics West
    • Place of Presentation
      San Fransisco, USA
    • Year and Date
      2015-02-07 – 2015-02-12
    • Invited
  • [Presentation] Laser lift-off technique for freestanding GaNsubstrate using an In droplet formed by thermaldecomposition of GaInN and its application to LED2014

    • Author(s)
      Motoaki Iwaya, Daisuke Iida, Syunsuke Kawai, Nobuaki Ema, Takayoshi Tsuchiya, Tetsuya Takeuchi, Satoshi Kamiyama, and Isamu Akasaki
    • Organizer
      10th International Symposium on Semiconductor Light Emitting Devices (ISSLED 2014)
    • Place of Presentation
      Kaohsiung, Taiwan
    • Year and Date
      2014-12-14 – 2014-12-19
  • [Presentation] Lattice relaxation process in GaInN/GaN heterostructure system as function of dislocation density in underlying GaN layer2014

    • Author(s)
      Motoaki Iwaya, Koji Ishihara, Taiji Yamamoto, Daisuke Iida, Yasunari Kondo, Hiroyuki Matsubara, Tetsuya Takeuchi, Satoshi Kamiyama, and Isamu Akasaki
    • Organizer
      Workshop on Ultra-Precision Processing for Wide Band Gap Semiconductors
    • Place of Presentation
      Bath, UK
    • Year and Date
      2014-08-22 – 2014-08-24
    • Invited
  • [Presentation] Dislocation density dependence of the critical thickness in GaInN/GaN heterostructure2014

    • Author(s)
      Taiji Yamamoto, Daisuke Iida, Yasunari Kondo, Mihoko Sowa, Hiroyuki Matsubara, Motoaki Iwaya, Tetsuya Takeuchi, Satoshi Kamiyama, and Isamu Akasaki
    • Organizer
      17th International Conference on Metalorganic Vapor Phase Epitaxy
    • Place of Presentation
      Lausanne, Switzerland
    • Year and Date
      2014-07-13 – 2014-07-18
    • Invited
  • [Presentation] Activation Energy of Extremely Low-Resistivity and High-Carrier-Concentration Si-Doped AI0.05Ga0.95N2014

    • Author(s)
      Motoaki Iwaya, Daisuke Iida, Toru Sugiyama, Tetsuya Takeuchi, Satoshi Kamiyama, and Isamu Akasaki
    • Organizer
      5th International Symposium on Growth of III-Nitrides
    • Place of Presentation
      Atlanta, USA
    • Year and Date
      2014-05-18 – 2014-05-22
  • [Presentation] Fabrication of Multi-junction GaInN-Based solar cell2014

    • Author(s)
      Hironori Kurokawa, Mitsuru Kaga, Tomomi Goda, Motoaki Iwaya, Tetsuya Takeuchi, Satoshi Kamiyama, Isamu Akasaki, Hiroshi Amano
    • Organizer
      Compound Semiconductor Week 2014
    • Place of Presentation
      Montpellier, France
    • Year and Date
      2014-05-11 – 2014-05-15
  • [Presentation] Nitride-Based Light Emitting Diodes with Buried Tunnel Junctions2014

    • Author(s)
      M. Ino, Y. Kuwano, T. Morita, D. Minamikawa, T. Takeuchi, S. Kamiyama, M. Iwaya, and I. Akasaki
    • Organizer
      Conference on LED and Its Industrial Application ’14
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2014-04-22 – 2014-04-24
  • [Presentation] Study of High-Reflective Ag-Based Electrode on p-Type GaN2014

    • Author(s)
      S. Kawai, D. Iida, M. Iwaya, T. Takeuchi, S. Kamiyama, and I. Akasaki
    • Organizer
      Conference on LED and Its Industrial Application ’14
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2014-04-22 – 2014-04-24

URL: 

Published: 2016-06-01  

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