2012 Fiscal Year Research-status Report
高品質半極性面ＩｎＧａＮテンプレート上ＬＥＤの光学・発光特性の解明
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24760012
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
岡田 成仁 山口大学, 理工学研究科, 助教 (70510684)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | seimpolar / Nitiride / InGaN underlying layer |
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| Research Abstract |
H24年度の研究計画として、MOVPE装置による半極性面InGaN成長及び成長機構解明を主に掲げていた。そこでまずは半極性面GaN上のInGaNの成長を行い、さらに発光層の作製にチャレンジした。その結果、従来の計画時よりも大きく進展した成果を見出すことに成功した。それは半極性面InGaNにはInGaN/GaN発光層の光学特性に大きな改善作用があるである。発光強度のInGaN下地層のIn組成依存性について調べた結果、InGaN下地層のIn組成が1.4%の時、約2倍のPL発光強度の向上が見られた。これは活性層内の歪みが軽減されたためだと考えられる。一方で、下地層のIn組成が8.4%以上になるとPL発光強度の低下が見られる。これはInGaN下地層の結晶品質の悪化やMQWsからの光がInGaN下地層で吸収されているためなどが考えられる。更に、偏光特性の評価を行った。E//[1-100]のスペクトルピーク位置Ep[1-100]とE//[-1-123]のスペクトルのピーク位置Ep[-1-123]のエネルギー差 (Ep[1-100] - Ep[-1-123]) をΔEと定義した。ΔEのInGaN下地層のIn組成依存性は、発光波長が長波長化するとΔE が変化していることが確認できる。さらに、同じ発光波長でもInGaN下地層のIn組成の増加により、ΔEが変化していることが明らかとなった。この結果は、半極性面にてLDを作製するとき発振モードを可変させることができることを示しており、さらに発光効率が改善させる可能性があることからInGaN下地層を用いる有用性を示すものである。最終的にはInGaNの組成・膜厚を最適化し半極性面LEDに最適なInGaN層の条件を確立することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
半極性面GaN上のInGaNの成長を行い、さらに発光層の作製した結果は、H25年度に予定していた研究計画を前倒ししたものである。H24年度において、H25年度に予定していた研究を主こなうことができたため、H25年度には更なる発展が期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
H25年度に行う研究としてはInGaN下地層の最適化を主に行う予定である。これはH24度に行う予定であったが、H25年度の研究を前倒しで行ったことにより最適化が完全に達成されていないからである。そこで、本提案時のInGaN層の高品質化を重点的に行い、欠陥密度を飛躍的に低減を目指す。作製されたサンプルは、X線回折（XRD）を用いた結晶品質の評価、逆格子空間マッピングによる緩和の評価、透過型電子顕微鏡（TEM）観察、フォトルミネッセンス（PL）による光学評価、原子間力顕微鏡（AFM）による表面形状評価を行う予定である。最終的に高品質なInGaNテンプレートを作製するH25年度にはさらに高効率な発光層を作製し、本提案の最終目的であった半極性面InGaN下地層の光学・発光特性をまとめ上げていく予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
前年度の研究においては、当初予定の研究費を前倒しで行ったことにより、予定していた実験内容よりも少ない金額で行うことができた。本年度は前年度に重点的に行う実験だった内容の遂行を予定しており、差額分を使用する。
また、H24年度では研究を主に遂行したため、大変有益な研究結果が得られていたにもかかわらず、情報発信の機会が少ない年度であった。H25年度においてはH24年度で得た結果を情報発信していくべく、まずはE-MRSでの学会参加を予定している。これはH24年度予定していた国際会議の代替となる。
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Research Products
(5 results)
