| 研究課題/領域番号 |
13650383
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・機器工学
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| 研究機関 | 工学院大学 |
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研究代表者 |
川西 英雄 工学院大学, 工学部, 教授 (70016658)
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| 研究分担者 |
本田 徹 工学院大学, 工学部, 助教授 (20251671)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2002年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2001年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | BAlGaN / 紫外域 / 発光デバイス / 残留歪み制御 / 多重バッファ / 発光ダイオード / BAlGaN四元混晶 / 残留歪制御 / 多重バッフア |
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| 研究概要 |
平成13年度は、本研究が提案してきた「(GaN/AlN)多重マルチバッファ層構造」を利用し、残留歪みを制御し、高品質な(BAlGaN/AlN)多重量子井戸構造を製作し、室温において世界に先駆けて室温発光を達成したことである。このときの発光波長は250nmの深紫外域にでの発光であった。更に、BGaN, BalN結晶において基板との格子整合に必要なホウ素組成を含む結晶が実現でき本研究の最も大きな目標が達成された。
平成14年度は発光デバイスの製作へと研究を進めた。(AlN/GaN)多重バッファ層構造により発光デバイスの活性領域にある残留歪みを制御し、多重量子井戸構造による330nm域の発光ダイオードを試作し、エッジエミッション構造では、片端面からの最大光出力約0.2mWの光出力がとなった。この時の注入電流は200mAであった。このエッジエミッションの場合の光出力を面発光型の発光ダイオードの場合に換算すると2-2.4mWの光出力に相当することになる。この値は、この波長域における光出力としては高く、今後、更なるエピタキシャル成長結晶の高品質化と、デバイス構造の最適化を実施することで十分な改善が期待できるものである。一方、ホウ素を含むBAlGaNでは、電流注入型発光デバイスを実現するための導電性制御を試みた、2%のホウ素を含むBGaNでは、n型半導体については導電性が制御できつつある。このときの添加不純物はSiであった。一方、p型半導体については、不純物としてMgを用いて試みてきたが、現在のところ十分なp型半導体は達成されていない。この結果を踏まえ、光励起による発光およびレーザ発振を試みており、発光強度は大きく改善されつつある。特に、本年度には、この材料の屈折率が実験から測定されたことから、光導波路の設計もできるようになり、半導体デバイスの構造を議論できるようになったことは大きな進歩であった。尚、最近、光励起により350nmの波長でのレーザ発振が達成された。
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