2015 Fiscal Year Annual Research Report
格子整合型ヘテロ接合構造によるZnTe系純緑色発光素子の高効率化
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25420291
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
西尾 光弘 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60109220)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 徹 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20325591)
齊藤 勝彦 佐賀大学, シンクロトロン光応用研究センター, 助教 (40380795)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ZnMgTeSe 4元混晶 / ヘテロ接合 / 純緑色ＬＥＤ / 格子整合 / 燐ド－ピング / 高キャリア密度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光の三原色の一つであることから社会的な要求が大きいにも関わらず波長550nm付近の純緑色については，効率が極端に低いことから，LEDの世界ではグリーンギャップと呼ばれ，克服すべき課題となっている。そこで，原料不足による高騰といった懸念がなく，原材料が安価で結晶育成が容易なZnTeに注目し，量産化に有利な有機金属気相成長法を用いて ZnTeとZn1-xMgxTe1-ySey 4元混晶との組み合わせによる格子整合型ヘテロ構造の開発を進めた。初年度および2年度に得られた成果（Zn1-xMgxTe1-ySey 4元混晶の実現とZnTe及び3元混晶（ZnSeyTe1-y,Zn1-xMgxTe）の高品質成長条件の探究）を有効に活用し，Zn1-xMgxTe1-ySey 4元混晶の結晶性向上につながる成長条件の探究に努めた。その結果，反応室圧力などを含めた幅広い成長条件に対して組成の成長条件依存性や結晶品質と成長条件の関係，バンドギャップの組成依存性などを掌握できた。これにより，LEDに適した組成を達成するためのZnTeとの格子整合の最適成長条件を探究し，Zn1-xMgxTe1-ySey 4元混晶の結晶性や表面平坦性の大幅な向上を得た。更に，この最適成長条件下でPドープを試み，p型Zn1-xMgxTe1-ySeyエピ膜の電気的性質を明らかにし，アニ－ル処理によって1018ｃｍ-3台の高キャリア密度を得，Pド－ピング量の制御性や最適化をはかることができた。LED化に関しては，今回はPドープp型ＺnTeエピ膜のみであったが，拡散制御層を介したエピ膜へAlを拡散した後，ｎ型側から光を取り出すようにAl電極を極薄膜化しこの上のITOの透明電極からの純緑色発光の性能評価を行った。
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Research Products
(18 results)
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[Journal Article] Compositions of Mg and Se, surface morphology, roughness and Raman property of Zn1-xMgxSeyTe1-y layers grown at various substrate temperatures or dopant transport rates by MOVPE2015
Author(s)
M. Nishio, K. Saito, K. Urata, Y. Okamoto, D. Tanaka, Y. Araki, M. Abiru, E. Mori, T. Tanaka, Q. Guo
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Journal Title
Journal of Crystal Growth
Volume: 414
Pages: 114-118
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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