| 研究課題/領域番号 |
13355001
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
応用物性・結晶工学
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 (2003)
東京工業大学 (2001-2002) |
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研究代表者 |
平山 秀樹 (2003) 独立行政法人理化学研究所, 石橋極微デバイス工学研究室, 先任研究員 (70270593)
青柳 克信 (2001-2002) 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (70087469)
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| 研究分担者 |
川崎 宏治 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (10234056)
吉田 博 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (30133929)
田 昭治 片桐エンジニアリング(株), 技術部長
平山 秀樹 理化学研究所, 半導体工学研究室, 研究員 (70270593)
岩井 荘八 理化学研究所, 半導体工学研究室, 主任研究員 (40087474)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
52,780千円 (直接経費: 40,600千円、間接経費: 12,180千円)
2003年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2002年度: 21,320千円 (直接経費: 16,400千円、間接経費: 4,920千円)
2001年度: 23,920千円 (直接経費: 18,400千円、間接経費: 5,520千円)
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| キーワード | 深紫外LED / ワイドバンドギャップ / MOCVD法 / 交互供給法 / Mgドーピング / コドーピング / 貫通転位密度 / 交互供給成長法 / 有機金属気相成長法 / III族窒化物半導体 / 紫外LED / 紫外半導体レーザ / 交互供給コドーピング / 高濃度P型 / 窒化物半導体 / MOCVD / MBE / AlGaN / 第一原理計算 / 不純物対 / p型 / GaN / サファイヤ / ホール濃度 / パルス供給法 |
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| 研究概要 |
波長250nm-350nm帯の紫外高輝度発光ダイオード(LED)、半導体レーザ(LD)は、半導体白色光源、高密度光ディスク、殺菌等の医療、化学工業、公害物質の高速分解処理等、さまざまな分野での応用が大変期待されている。InGaN(窒化インジウムガリウム)を用いた、波長400nm帯の可視域LED・LDはすでに開発され、市販もされている。一方、波長250-350nmの高輝度LED・LDは、ワイドバンドギャップp型窒化物半導体実現の困難などのため、未だ実現していない。本研究では、高濃度p型半導体を得るため、交互供給コドーピング法を確立しその優位性を実証する。本方法をワイドバンドギャップAlGaN(窒化アルミニウムガリウム)系に適応し高濃度p型AlGaNの実現を試み、それを用いて深紫外LED・LDを実現することが本研究の目的である。
本研究では、まずGaNを用いて交互供給コドーピングの効果を実証した。GaNにSiとMgの交互供給コドーピングを行う事により、高いホール濃度を得た。さらに、交互供給ドーピング法を高Al組成AlGaNに適用した。高Al組成AlGaNに交互供給法を持いてMgドーピングを行ったところ、これまでp型化が不可能であった高濃度Al組成46-53%においてホール伝導を確認した。また、SiとMgの交互供給コドーピングを行う事により高Al組成AlGaNにおいて高濃度ホール濃度を確認した。このようにして得られた高Al組成p型AlGaNを用いて波長308-312nmの深紫外LEDを作製し、電流注入によりシングルピーク発光を観測し、サブミリワットの紫外出力を得た。
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