• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

MOCVD法による青色半導体レーザの試作研究

研究課題

研究課題/領域番号 07555094
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関北海道大学

研究代表者

末宗 幾夫  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (00112178)

研究分担者 栗原 恵  トリケミカル研究所, 研究員
植杉 克弘  北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (70261352)
沼居 貴陽  北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (60261351)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
11,100千円 (直接経費: 11,100千円)
1997年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1996年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1995年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
キーワード青色半導体レーザ / MOCVD / p型伝導度制御 / MOMBE / 窒素プラズマ / バンド不連続 / ハンド不連続
研究概要

本研究は,II-VI族半導体を用いた青緑色半導体レーザの研究を純粋な青色まで短波長化し,現在まで研究の行われてきたMBE法に加えてMOCVD法によるレーザ実用化の基礎を築くことを目指している。MOCVD法における懸案であるp型伝導度制御に関しては,理論的な観点からZnSeならびにZnMgSSeへのアクセプタード-ピングを検討し,Amphoteric Native Defect(両極性真性欠陥)モデルにもとづいてこれまでのド-ピングに関する実験結果がうまく説明できること,このような検討において成長温度の違いを考慮することが重要であることを示した。また実験的にはp型電気伝導を示しやすいZnTeを1/3分子層ずつ離散的にZnSeに挿入し,このZnTeにLiをド-ピングすることにより,〜10^<18>cm^<-3>のアクセプター濃度を達成した。さらに最近理論的に予見されているドナーとアクセプターの同時ド-ピングによる高濃度アクセプタード-ピングについても検討を進めており,その有効性が確認されつつある。これらの伝導度制御によりMOCVDで青色半導体レーザを実現する主要な問題点は克服されたと考えられる。
一方キャリアの漏れを防ぐバンド不連続の大きなヘテロ構造としてMgS/ZnSe構造を検討し,強い量子閉じ込め効果により励起子が室温まで安定化することを励起子吸収の測定,励起子発光の測定から確認した。これらの励起子は井戸幅ゆらぎによる局在化により,より高温まで発光効率が高くなることが示され,今後高効率の半導体レーザを実現するために有効であると考えられる。さらに3次元的に量子閉じ込めした量子ドット構造の研究も進め,ワイドギャップ半導体でも自己組織化が可能であることを示した。これらの発光領域における量子化と上記伝導度制御の成果を組み合われることにより,高性能青色レーザの実現が期待出来る。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] K.Hirano, I.Sueimune, etal: "On p-Type Doping Limits in ZnMgSSe and ZnSSe Compound Semiconductors." Jpn. J. Appl. phys.Vol.36 No1A/B. L37-L40 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Arita, I.Suemune, etal: "Solf-Organized CdSe Quantum Dats on(100)ZnSel Gats Surfaces Grown by Metalorganic Molecular Beam Epitaxy" Jpn.J.Appl.phys.Vol.36 No.6B. 4097-4101 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Suemune, K.Vesugi, et.al: "Low-dimensional II-VI Semiconductor Structures:ZnSe/MgS Saperlattices and CdSe Self-organized Dots." Phys.Stat.Sol.(b). Vol.202. 845-856 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Arita, I.Suemune, et.al: "CdSe Quantum Dots Formation on(100)ZnSe/GaAs Surfaces." Nonlinear Optics. Vol.18 No.2-4. 99-102 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tawara, I.Suemune, et.al: "ZnSe/ZnS Distributed Bragg Reflectors in Blue Region Grown on (311)B GaAs Substrates" Jpn.J.Appl.Phys. Vol.36 No.11. 6672-6676 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Suemune, T.Tawara, et.al: "Stability of CdSe and ZnSe Dots Self-organized on Semiconductor Surfaces" Appl.Phys.Lett.Vol.71 No.26. 3886-3888 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Suemune(分担執筆): "Properties of Widegap II-VI Semiconductors." Ramesh Bhargava, IEE EMIS, 250 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hirano, G.Sato, and I.Suemune: "On p-Type Doping Limits in ZnMgSSe and ZnSSe Compound Semiconductors" Jpn.J.Appl.Phys.Vol.36, No.1A/B. L37-L40 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Arita, A.Avramescu, K.Uesugi, I.Suemune, T.Numai, H.Machida, and N.Shimoyama: "Self-Organized CdSe Quantum Dots on (100) ZnSe/GaAs Surfaces Grown by Metalorganic Molecular Beam Epitaxy" Jpn.J.Appl.Phys.Vol.36, No.6B. 4097-4101 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Suemune, K.Uesugi, H.Suzuki, H.Nashiki, and M.Arita: "Low-dimensional II-VI Semiconductor Structures : ZnSe/MgS Superlattices and CdSe Self-organized Dots" Phys.Stat.Sol.(b). Vol.202. 845-856 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Arita, I.Suemune, A.Avramescu, and K.Uesugi: "CdSe Quantum Dots Formation on (100) ZnSe/GaAs Surfaces" Nonlinear Optics. Vol.18, No.2-4. 99-102 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tawara, M.Arita, K.Uesugi, and I.Suemune: "ZnSe/ZnS Distributed Bragg Reflectors in Blue Region Grown on (311) B GaAs Substrates" Jpn.J.Appl.Phys.Vol.36, No.11. 6672-6676 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Suemune, T.Tawara, T.Saitoh, and K.Uesugi: "Stability of CdSe and ZnSe Dots Self-organized on Semiconductor Surfaces" Appl.Phys.Lett.Vol.71, No.26. 3886-3888 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Suemune: Properties of widegap II-VI semiconductors. edited by Ramesh Bhagava, IEE EMIS, (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hirono, I.Suemune, et.al: "On p-Type Doping Limits in ZnMgSSe and ZnSSe Conpound Semiconductors" Jpan.J.Appl.Phys.Vol.36,No.1A/B. L37-L40 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Arita, I.Suemune, et.al: "Self-Crganized CdSe Quantum Dats on (100) ZnSe/GaAs Surfaces Grown by Metalorganic Molecular Beam Epitaxy" Jpn.J.Appl.Phys.Vol.36,No.6B. 4097-4101 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] I.Suemune, K.Uesugi, et.al.: "Low-dimensional II-VI Semiconductor Structures:ZnSe/MgS Superlattices and CdSe Self-crganized Dcts." Phys.Stat.Sol.(b). Vol.202. 845-856 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Arita, I.Suemune, et.al.: "CdSe Quantum Dots Formation on (100) ZnSe/GaAs Surfaces." Nonlinear Optics. Vol.18、No.2-4. 99-102 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tawara, I.Suemune, et.al.: "ZnSe/ZnS Distributed Bragg Reflectors in Blue Region Grown on (311) B GaAs Substrates" Jpn.J.Appl.Phys.Vol.36,No.11. 6672-6676 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] I.Suemune, T.Tawara, et.al.: "Stability of CdSe and ZnSe Dots Self-organized on Semiconducter Surfaces" Appl.Phys.Lett.Vol.71,No.26. 3886-3888 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] I.Suemune(分担執筆): "Properties of Widegap II-VI Semiconductors." Ramesh Bhargava,IEE EMIS, 250 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] G. Sato: "″Metalorganic MBE Growth of Nitrogen-doped ZnSe : TAN Doping and Nitrogen Plasma Doping″" Jpn. J. Appl. Phys.Vol.35 No. 2B. 1436-1439 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K. Uesugi: "″Initial Growth Processes of ZnSe on Cleaned GaAs (001) Sufaces by Metal Organic Vapor Phase Epitaxy″" Japan. J. Appl. Phys.Vol. 35. No. 8A. L1006-L1008 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] I. Suemune: "″Growth of Zincblende MgS/ZnSe Superlattices and Their Hetero Interface Properties″" J. Cryst. Growth. Vol. 170. 480-484 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K. Hirano: "″On p-Type Doping Limits in ZnMgSSe and ZnSSe Compound Semiconductors″" Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 36 No. 1A/B. L37-L40 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 星山満雄: "MOMBE成長窒素ドープp型ZnSeのC-V測定による評価" 電気学会誌. 117巻1号. 78-83 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H. Nashiki: "Luminescence of Excitons Localized by Monolayer Interface Fluctuations in ZnSe/MgS Superlattices Grown by Metalorganic Vapor Phase Epitaxy" Jpn. J. Appl. Phys. 印刷中. (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] I. Suemune(分担執筆): "″Properties of III-V Quantum Wells and Superlatticas″" Edited by P. Battacharya, IEEEMIS, 400 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S. Shogen: "XPS and AFM Analysis of GaAs(100) Cleaning Procedures" J. Vac. Sci. Technol.B. 13. 77-82 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] G. Sato: "MOMBE Growth of ZnSe with New Zn and Se Precursors Without Precracking" J. Cryst. Growth. 150. 734-737 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T. Obinata: "Temperature Dependence of ZnS Growth with Atmospheric Pressure Metalorganic Vapor Phase Epitaxy Using Diteriarybutyl Sulfide" Jpn. J. Appl. Phys.34. 4143-4147 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M. Dabbico: "Exciton-phonon Coupling in ZnSe/ZnSSe Multiple Quantum-well Structures" Advances in Science and Technology.11. 331-338 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K. Uesugi: "Epitaxial Growth of Znicblende ZnSe/MgS Superlattices on (001)GaAs" Appl. Phys. Lett.(印刷中).

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] G. Sato: "Metalorganic MBE Growth of Nitrogen-doped ZnSe-TAN Doping and Nitrogen Plasma Doping" Jpn. J. Appl. Phys.(印刷中).

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

URL: 

公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi