| 研究課題/領域番号 |
18K19028
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分30:応用物理工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
小島 一信 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (30534250)
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| 研究分担者 |
谷川 智之 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90633537)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
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| キーワード | 窒化ガリウム / 全方位フォトルミネセンス / 多光子顕微鏡 / 点欠陥 / 貫通転位 |
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| 研究成果の概要 |
積分球と試料を近接させた全方位フォトルミネセンス（ODPL）測定系（試料が積分球外に存在するφ配置）を基に、高倍率対物レンズとレーザ導入光学系、並びに集光光学系を組み合わせ、評価装置の構築した。実際にGaN結晶を他光子吸収（MPA）過程によって励起し、発光が十分に分光検出できるレベルにあることも確認した。
MPA過程により励起されたGaN結晶の発光スペクトルや発光寿命が、励起光の集光深さを変化させることにより極めて大きく変動することが明らかとなった。その原因を調べた結果、自己吸収効果および表面再結合の双方が、本測定装置において得られるデータの解釈を行う上で、極めて重要であることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年成長技術の発展が著しいGaN自立結晶の、さらなる高品質化に寄与するものと考えられる。特に、貫通転位密度が非常に低いGaN基板を用いてもなお、デバイス性能のばらつきなどが多数報告されている。本手法を用いて点欠陥濃度の分布が明らかとなれば、このような歩留まりの問題に対して有効なアプローチを講じることができると期待できる。また、無機・有機を問わず、他の直接遷移型半導体における光物性評価においても有用な分光技術になるものと期待する。
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