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ガリウム砒素リン系半導体超格子構造による高効率発光素子材料の実現

研究課題

研究課題/領域番号 06650005
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関東京大学

研究代表者

矢口 裕之  東京大学, 工学部, 助手 (50239737)

研究分担者 白木 靖寛  先端科学技術研究センター, 教授 (00206286)
尾鍋 研太郎  東京大学, 工学部, 助教授 (50204227)
研究期間 (年度) 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
キーワード半導体超格子 / フォトリフレクタンス / フォトルミネッセンス / ガリウム砒素リン / バンドラインアップ
研究概要

本研究で取り扱った砒素リン系半導体超格子構造においては、ガリウム砒素に近い組成領域では室温でレーザ発振するほどの高品質なものが得られているが、ガリウムリンに近い組成領域では間接遷移型半導体であり、しかもバンドラインアップが、電子と正孔が別々に閉じ込められるようなタイプIIであるという実験結果があるために、高効率の発光材料としては適当ではないと考えられてきた。
しかしながら、フォトリフレクタンス分光法およびフォトルミネッセンス分光法を用いることによって、ガリウムリン基板上に超格子構造を作製した場合には、ガリウムリン・ガリウム砒素リンヘテロ界面はどのような組成領域においてもタイプIとなることがわかった。さらに本研究によって、すべての組成領域において直接遷移エネルギーギャップ、間接遷移エネルギーギャップのどちらについてもタイプIヘテロ構造が実現されていることが初めて明らかになった。
また、基板にガリウム砒素リンを用いて、ガリウム砒素・ガリウムリン超格子を作製し、どちらの層にも歪が加わるようにした。この場合、間接遷移バンドの縮退が解けてタイプIとタイプIIの両方のヘテロ構造が同時に存在するような極めて興味深い状況が実現することがわかった。実際に両方の光学遷移に対応するフォトルミネッセンスが観測され、発光寿命にもタイプIとタイプIIの違いが反映されることが明らかになった。
以上、高効率にするために不可欠な基礎物性に関する十分な知見を得ることが出来た。

報告書

(1件)
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (1件)

  • [文献書誌] H.Yaguchi et al: "Photoreflectance and Photoluminescesnce Study of Direct-and Indirect-Gap Band Lineups of GaAsP/GaP Strained Quantum Wells" Extended Abstracts of the 1994 International Conference on Solid State Derices and Materials. 108-110 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1996-04-08   更新日: 2016-04-21  

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