| 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- |
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| 研究課題/領域番号 |
18069010
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| 研究機関 | 上智大学 |
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研究代表者 |
岸野 克巳 上智大学, 理工学部, 教授 (90134824)
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| 研究分担者 |
菊池 昭彦 上智大学, 理工学部, 准教授 (90266073)
野村 一郎 上智大学, 理工学部, 講師 (00266074)
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| キーワード | AIGaInA / 窒化物半導体 / ナノコラム / 光源技術 / 結晶成長 / InN / 量子準位間遷移 / 分子線エピタキシー |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、ナノ結晶効果を用いて、窒化物半導体光デバイスの適応域を赤色〜近赤外域まで拡張するため基盤技術の開発である。GaNナノコラムは、直径数十〜数百nmの独立した柱状結晶であり、結晶中に貫通転位を殆ど含まない高品質結晶であり、ナノ結晶表面近傍におけるヘテロ界面の歪緩和効果やナノ結晶を規則配列による組成揺らぎの人為的な制御の可能性も期待される。
本年度は、Si基板上自己形成InGaN/GaNナノコラムLEDにおけるSi基板による光吸収損失の抑制とフレキシブル化の可能性を検証するために、ナノコラムLEDの金属膜への転写技術を開発した。p型層表面にPt(10nm)とAu(50um)の厚い金属電極を形成した後に、Si基板を除去し、露出したn型GaNナノコラムにSOGを充填してn型電極を形成、金属薄膜上に赤色で発光するナノコラムLEDを形成することに成功した。また、周期400nm-4μm、直径100-550nmのホールパターンを形成したTiマスク上に様々な成長条件でInGaN/GaN量子井戸ナノコラムを成長し、900℃以上の成長温度で明瞭な選択性が得られることやInGaNの発光色がナノコラムの直径や周期によって制御可能であることを見出した。さらに、新しい形態のナノ結晶であるGaNナノウォールの開発、高In組成InAINナノコラム結晶の発光特性の成長温度依存性評価、Ptマスクを用いたInNの選択成長など、ナノ結晶を用いた光デバイス基礎技術の開発を進めた。
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