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ダイナミックマイクロプラズマ励起AlGaN10Wクラス高出力深紫外発光素子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25249053
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関立命館大学

研究代表者

青柳 克信  立命館大学, 総合科学技術研究機構, 上席研究員 (70087469)

研究分担者 黒瀬 範子  立命館大学, 総合科学技術研究機構, 研究員 (50520540)
神谷 格  豊田工業大学, 工学(系)研究科, 教授 (10374018)
神子 直之  立命館大学, 理工学部, 教授 (70251345)
荒木 努  立命館大学, 理工学部, 教授 (20312126)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
45,240千円 (直接経費: 34,800千円、間接経費: 10,440千円)
2015年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2014年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
2013年度: 20,410千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 4,710千円)
キーワード深紫外発光素子 / MIPE / 大面積発光素子 / 高出力発光素子 / Si基板 / LED / マイクロプラズマ / AlGaN / プラズマ励起 / 深紫外光源 / 大面積 / 波長可変 / 紫外線殺菌 / 紫外線分解
研究成果の概要

マイクロプラズマ励起深紫外発光素子(MIPE)の大面積化、高出力化、短波長化を目指した。本研究により、新たに着火レデイ方式MIPEを開発し、安定なMIPE発光を得た。またAlGaNばかりでなく、MgO等の酸化物からのMIPE 発光に成功し190nm~250nm発光領域での深紫外MIPE発光に成功した。その技術を用い20cmx10cmの無支柱大面積MIPEセルを開発した。これは世界最大級の大面積深紫外発光素子である。このセルより、MgO発光体をもちい242nmで約1Wの発光強度が得られた。このセルを8枚並べることにより本研究の目的とする10WクラスのMIPEが実現できることが実証できた。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] マイクロプラズマ励起深紫外発光素子の開発と深紫外線の医療応用2015

    • 著者名/発表者名
      黒瀬範子、青柳克信
    • 雑誌名

      レーザー学会誌

      巻: 43 ページ: 677-682

    • NAID

      130007957139

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ダイナミックマイクロプラズマ励起AlGaN多重量子井戸高出力大面積深紫外発光素子(MIPE)の開発2014

    • 著者名/発表者名
      黒瀬範子、青柳克信
    • 雑誌名

      電気学会論文誌. A

      巻: 134 号: 5 ページ: 307-314

    • DOI

      10.1541/ieejfms.134.307

    • NAID

      130004869362

    • ISSN
      0385-4205, 1347-5533
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of conductive spontaneous via holes in AlN buffer layer on n+Si substrate by filling the vias with n-AlGaN by metal organic chemical vapor deposition and application to vertical deep ultraviolet photo-sensor2014

    • 著者名/発表者名
      Noriko Kurose, Naotaka Iwata, Itaru Kamiya, Yoshinobu Aoyagi
    • 雑誌名

      AIP ADVANCES

      巻: 4 号: 12 ページ: 1230071-1230077

    • DOI

      10.1063/1.4905135

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of substrate-removal-free vertical ultraviolet light-emitting diode (RefV-LED)2014

    • 著者名/発表者名
      N. Kurose, K. Shibano, T. Araki, Y. Aoyagi
    • 雑誌名

      AIP advances

      巻: 4 号: 2 ページ: 02712211-6

    • DOI

      10.1063/1.4867090

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Realization of conductive AlN buffer layer using spontaneous nano-size via-holes and its application to vertical AlGaN devices on Si substrate2016

    • 著者名/発表者名
      N. Kurose
    • 学会等名
      Energy Materials and Nanotechnology Collaborative Conference on Crystal Growth
    • 発表場所
      San Sebastian, Spain
    • 年月日
      2016-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Realization of Conductive AlN Epitaxial layer on Si substrate Using Spontaneous Nano Via Holes for Vertical AlGaN High Power FET2016

    • 著者名/発表者名
      N. Kurose
    • 学会等名
      Compound Semiconductor Workshop
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県 富山市)
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of nonlinear photonic crystal and its application to UV laser2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Aoyagi, N. Kurose and S. Inoue
    • 学会等名
      International Display Workshop 2015
    • 発表場所
      大津プリンスホテル(滋賀県 大津市)
    • 年月日
      2015-12-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Realization of high performance of organic devices by nanoscale control of surface and interface2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Aoyagi
    • 学会等名
      The 9th International Nanotechnology/MEMS Seminar
    • 発表場所
      静岡大学(静岡県 浜松市)
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A new technique to make an insulating AlN thin film to be conductive by spontaneous via holes formed by MOCVD and its application to realize vertical UVLED on N+Si substrate2015

    • 著者名/発表者名
      N. Kurose, Y. Aoyagi
    • 学会等名
      AVS international conference
    • 発表場所
      SanJose, USA
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of new type vertical deep ultra-violet light emitting Device(RefV-LED)2014

    • 著者名/発表者名
      N.Kurose, Y.Aoyagi
    • 学会等名
      The 21th International Display Workshops
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟コンベンションセンター(新潟県、新潟市)
    • 年月日
      2014-12-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel Vertical AlGaN Deep Ultra Violet Photo-detector on n+Si Substrate using Spontaneous Via Holes Growth Technique2014

    • 著者名/発表者名
      Kota Ozeki, Noriko Kurose, Naotaka Iwata*, Kentaro Shibano, Tsutomu Araki, Itaru Kamiya* and Yoshinobu Aoyagi
    • 学会等名
      Solid State Device and Materials
    • 発表場所
      筑波国際会議場 (茨城県、つくば市)
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Formation of High Conductive n-AlN using Spontaneous Via Holes and Development of Substrate-removal-free Vertical DUV LED (RefV-LED)2014

    • 著者名/発表者名
      N.Kurose, Y.Aoyagi
    • 学会等名
      5th International Symposium on Growth of III-Nitrides
    • 発表場所
      Atlanta, U.S.A
    • 年月日
      2014-05-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Deep UV Light Emitter by Nonlinear Photonic Crystal and AlGaN Semiconductors

    • 著者名/発表者名
      N. Kurose, Y. Aoyagi
    • 学会等名
      Laserion 2013,
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of substrate-removal-free vertical deep ultraviolet light emitting diode using AlGaN semiconductors on Si(111) substrate (Ref-V-DUVLED)

    • 著者名/発表者名
      N. Kurose, Y. Aoyagi, K. Shibano, T. Araki, Y. Aoyagi
    • 学会等名
      Material Research Society
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] マイクロプラズマ励起深紫外発光素子(MIPE)の開発と応用

    • 著者名/発表者名
      黒瀬範子、青柳克信
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学、京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Si上縦型深紫外LEDの開発と応用

    • 著者名/発表者名
      柴野謙太朗、黒瀬範子、荒木努、青柳克信
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学、京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] n-Si基板上縦型深紫外LED (Ref-V DUV LED)の開発(2)

    • 著者名/発表者名
      柴野謙太朗、黒瀬範子、荒木努、青柳克信
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春期学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学相模原キャンパス、神奈川
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 導電性を有する絶縁体層およびその製造方法並びに窒化物半導体素子およびその製造方法2014

    • 発明者名
      青柳克信、黒瀬範子
    • 権利者名
      学校法人立命館
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-051186
    • 出願年月日
      2014-03-14
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 縦型発光ダイオードおよび結晶成長法2013

    • 発明者名
      青柳克信、黒瀬範子、柴野謙太朗、荒木努
    • 権利者名
      学校法人立命館
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-128015
    • 出願年月日
      2013-06-18
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 深紫外発光素子2013

    • 発明者名
      青柳克信、黒瀬範子
    • 権利者名
      学校法人立命館
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-241850
    • 出願年月日
      2013-11-22
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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