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非極性面III族窒化物半導体を用いた高効率緑色発光素子実現のための研究

Research Project

Project/Area Number09J07654
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied materials science/Crystal engineering
Research InstitutionMeijo University
Research Fellow 飯田 大輔  名城大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed(Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost : ¥1,400,000)
Fiscal Year 2010 : ¥700,000 (Direct Cost : ¥700,000)
Fiscal Year 2009 : ¥700,000 (Direct Cost : ¥700,000)
KeywordsMOVPE / 非極性 / GaN / GaInN / p型伝導 / SIMS / 加圧成長法 / 有機金属化合物気相成長法 / p型 / 正孔濃度 / イオン化エネルギー
Research Abstract

昨年度は、非極性面p型GaInNを用いて、低温成長で高正孔濃度のp型層の作製の検討を行った。p型GaInNはp型GaNと比べて、低温成長で正孔濃度が1x10^<18>cm^<-3>を超えるp型伝導を得ることが可能である。p型層の正孔濃度が高くなることで、活性層への正孔の供給が向上し、緑色LEDの高効率化が期待できる。本年度は、ピエゾ電界の抑制が可能な非極性面を利用し、p型GaInNを用いた緑色LEDの作製を行い、その有用性を検討した。50mA注入時におけるp型GaInNを用いた緑色LEDの発光強度は、従来構造のp型GaNのみを用いた緑色LEDと比較すると、約1.3倍向上した。しかしながら、p型GaInNを用いた緑色LEDにおいては、5mAまでの発光が著しく低く、低電流注入時におけるリーク電流が大きいことを確認した。リーク電流の低減が可能となれば、さらなる発光強度の向上に期待できる。このリーク電流の原因を考察するために、固相中のMgの再分布について検討した。Mgの再分布をSIMS測定によって調べることで、Mg濃度および成長速度が与える影響を検討した。Mg濃度の多い試料では、低注入電流時においてのリーク電流が多くなることを確認した。また、成長速度が遅い場合も同様にリーク電流が増大することを確認した。Mgの固相拡散を抑制させるためには、p型GaInNのMg濃度を低くするか、もしくは成長速度を上げて短時間でp型層を成長させることが重要であることが明らかとなった。

Report

(2results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report

Research Products

(8results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] GaInN-Based Solar Cells Using Strained-Layer GaInN/GaInN Superlattice Active Layer on a Freestanding GaN Substrate2011

    • Author(s)
      Yosuke Kuwahara
    • Journal Title

      Applied Physics Express

      Volume : 4 Pages : 21001-21001

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Growth of GaInN by Raised Pressure Metalorganic Vapor Phase Epitaxy2010

    • Author(s)
      Daisuke Iida
    • Journal Title

      Applied Physics Express

      Volume : 3 Pages : 75601-75601

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Compensation effect of Mg-doped a-and c-plane GaN films grown by metalorganic vapor phase epitaxy2010

    • Author(s)
      Daisuke Iida
    • Journal Title

      Journal of Crystal Growth

      Volume : 312 Pages : 3131-3135

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Strong Emission from GaInN/GaN Multiple Quantum Wells on High-Crystalline-QualityThick m-Plane GaInN Underlying Layer on Grooved GaN2009

    • Author(s)
      Ryota Senda
    • Journal Title

      Applied Physics Express 2

      Pages : 61004-61004

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Compensation effect of Mg-doped a-and c-plane GaN films grown by metalorganic vapor phase epitaxy2010

    • Author(s)
      Daisuke Iida
    • Organizer
      International Workshop on Nitride Semiconductors 2010
    • Place of Presentation
      Tampa, USA
    • Year and Date
      2010-09-23
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Optimization of Initial Growth of the Nonpolar m-plane and a-plane GaN grown on LPE-GaN Substrates by Na Flux Method2010

    • Author(s)
      Daisuke Iida, Yasuhiro Isobe
    • Organizer
      International Workshop on Nitride Semiconductors 2010
    • Place of Presentation
      Tampa, USA
    • Year and Date
      2010-09-23
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] GaInN/AlGaN Heterostructure Field-effect Transistor2010

    • Author(s)
      Daisuke Iida, Hiromichi Ikki
    • Organizer
      International Workshop on Nitride Semiconductors 2010
    • Place of Presentation
      Tampa, USA
    • Year and Date
      2010-09-22
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Growth of GaInN films by high pressure MOVPE system at 200kPa2009

    • Author(s)
      Daisuke Iida
    • Organizer
      The 8th International Conference on Nitride Semiconductors(ICNS-8)
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      2009-10-20
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL :

Published : 2009-04-01   Modified : 2016-04-21  

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