| 研究課題/領域番号 |
17360138
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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・電気材料工学
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
原 和彦 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (80202266)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
12,960千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 360千円)
2007年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2006年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
2005年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
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| キーワード | 窒化ガリウム / 窒化アルミニウム / 微結晶粒子 / ヘテロ構造粒子 / 気相合成 / フォトルミネッセンス / カソードルミネッセンス / X線回折 |
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| 研究概要 |
提案するナノ構造埋込型蛍光体粒子の形成に必要な気相合成の各プロセスについて、以下にまとめる成果を得た。
1.AlNコア粒子の生成:加熱・蒸発させたAlと窒素原料のN_2ガスを1100-1250℃で反応させてAlN微結晶粒子の合成を行った。1100℃の反応では、得られた試料はAlN粒子と金属Alの混合物であったが、1150℃以上にすることにより反応が促進され、AlN単一相の試料を得ることができた。結晶性についても、反応温度の上昇に従い向上し、1200℃のとき最も良好なAlN粒子が得られることを明らかにした。
2.AlNコア粒子周囲へのGaN層の形成:GaClとNH_3を原料として用いる第2段のプロセスにより、1で生成したAlN粒子表面上へのGaN層の堆積を行った。AlNコア粒子の生成温度が昨年度までの1100℃の場合には、得られた試料の発光測定では、GaNのバンド端発光に加えて欠陥に起因すると考えられる青色発光を示したが、結晶性の観点から最適な1200℃でAlNコア粒子を生成することにより、バンド端が支配的な発光を示すまでに特性を改善することができた。
3.GaN粒子周囲へのAlN層の被覆:最適化された条件で作製したGaN粒子表面上へ、AlCl_3とNH_3を原料として用いる第3段のプロセスにより、AlN層の形成を試みた。作製したAlN被覆粒子は、GaNのバンド端発光が支配的であり、その強度は未被覆試料の約1.2倍まで増加した。またスペクトル形状から、AlNの被覆により、不純物または欠陥に起因する発光が減少する傾向もみられた。これらの特性は、AlN被覆層が励起キャリアに対して、表面障壁および表面欠陥のパシベイションの効果をもつことを示唆している。一方、AlN被覆時に自発核生成が顕著であることから、この抑制が重要な課題であることも明らかになった。
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