III族窒化物半導体の点欠陥と発光ダイナミックスの研究

2008 年度 自己評価報告書

• 研究領域: 窒化物光半導体のフロンティア-材料潜在能力の極限発現-
• 研究課題/領域番号: 18069001
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 上殿 明良 筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 准教授 (20213374)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2010
• キーワード: III族窒化物半導体 / 点欠陥 / 発光ダイナミックス

研究概要

本研究の目的は,陽電子消滅と高精度時間分解PL測定法等の光学特性評価を組み合わせ,AlGaInNの発光効率を支配する輻射・非輻射再結合寿命を定量化し,非輻射再結合中心である点欠陥(空孔型欠陥や格子間型欠陥)の密度と種類との相関を明らかにすることにある.さらに,第一原理計算を用いて各種欠陥の原子・電子構造や表面・界面のバンド構造等について知見を得て,実験結果を理論的側面からバックアップする.

研究成果

• [雑誌論文] Vacancy-type defects in Mg-doped InN probed by means of positron annihilation (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Uedono, H. Nakamori, K. Narita, and J. Suzuki, X. Wang, S.-B. Che, Y. Ishitani, A. Yoshikawa and S. Ishibashi
  • 雑誌名: J. App. Phys 105 ページ: 054507 (1-6)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Free and bound exciton fine structures in AlN epilayers grown by low-pressure metalorganic vapor phase epitaxy (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Onuma, T. Shibata, K. Kosaka, K. Asai, S. Sumiya, M. Tanaka, T. Sota, A. Uedono and S. F. Chichibu
  • 雑誌名: J. App. Phys 105 ページ: 023529 (1-7)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intrinsic ferromagnetism due to cation vacancies in Gd-doped GaN, "First principles simulation" (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Gohda and A. Oshiyama
  • 雑誌名: Phys. Rev B 78 ページ: 161201R (1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vacancy-type defects in Er-doped GaN studied by a monoenergetic positron beam (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Uedono, C. Shaoqiang, S. Jongwon, K. Ito, H. Nakamori, N. Honda, S. Tomita, K. Akimoto, H. Kudo and S. Ishibashi
  • 雑誌名: J. App. Phys 103 ページ: 104505 (1-5)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origin of localized excitations in In-containing three-dimensional bulk (Al,In,Ga)N alloy films probed by time-resolved photoluminescence and monoenergetic positron annihilation Techniques (2007)
  • 著者名/発表者名: S. F. Chichibu, A. Uedono, T. Onuma, B. A. Haskell, A. Chakraborty, T. Koyama, P. T. Fini, S. Keller, S. P. Denbaars, J. S. Speck, U. K. Mishra, S. Nakamura, S. Yamaguchi, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, J. Han and T. Sot
  • 雑誌名: Philosophical Magazine 87 ページ: 2019-2039
  • 査読あり
• [学会発表] 窒化物半導体における陽イオン空孔による磁性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 合田義弘,押山淳
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-21
• [学会発表] Point defects in group-III nitride semiconductors studied by positron annihilation (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Uedono, S. Ishibashi, T. Ohdaira, R. Suzuki
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Growth of III-Nitrides
  • 発表場所: Izu, Japan
  • 年月日: 2008-07-06
• [学会発表] Impacts of point defects on the recombination dynamics and emission efficiency of (Al,Ga)N (2008)
  • 著者名/発表者名: S. F. Chichibu, T. Onuma, and A. Uedono
  • 学会等名: The Fourth Asian Conference on Crystal Growth and Crystal Technology (CGCT-4)
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2008-05-23
• [学会発表] Raditive and nonradiative processes in (Al,In,Ga)N alloy films (2007)
  • 著者名/発表者名: S. F. Chichibu, A. Uedono, T. Onuma, B. A. Haskell, A. Chakraborty, T. Koyama, P. T. Fini, S. Keller, S. P. DenBaars, J. S. Speck, U. K. Mishra, S. Nakamura, S. Yamaguchi, S. Kamiyama, H. Amano, I. Akasaki, J. Han, and T. Sota
  • 学会等名: 14th Semiconducting and Insulating Materials Conference
  • 発表場所: Fayetteville, Arkansas, USA
  • 年月日: 2007-05-15
• [図書] Advances in Light Emitting Materials, edited by B. Monemar and H. Grimmeiss, (edited by B. Monemar and H. Grimmeiss), (Impact of Point Defects on the Luminescence Properties of (Al,Ga)N) (2008)
  • 著者名/発表者名: S. F. Chichibu, A. Uedono, T. Onuma, S. P. DenBaars, U. K. Mishra, J. S. Speck and S. Nakamura
  • 総ページ数: 278
  • 出版者: Stafa-Zuerich
• [備考] 2008年度 応用物理学会論文賞「JJAP論文賞」, 論文名:K. Okamoto, H. Ohta, S. F. Chichibu, J. Ichihara, and H. Takasu, "Continuous-Wave Operation of m-Plane InGaN Multiple Quantum Well Laser Diodes", Jpn. J. Appl. Phys. 46,, 2007,. L187-L189
• [備考] 第7回 (2008年) ドコモ・モバイル・サイエンス賞 基礎科学部門優秀賞 「非視認通信および表示・照明用III族窒化物半導体の物性研究」
• [産業財産権] 紫外線窒化物半導体発光素子およびその製造方法 (2007)
  • 発明者名: 秩父重英,尾沼猛儀,小山享宏,宗田孝之,池田大勝
  • 権利者名: 東北大学・早稲田大学
  • 産業財産権番号: 特願2007-297191
  • 出願年月日: 2007-11-15