シリコン基板上の窒化ガリウム青色面発光型レーザーに関する研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09650049
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 江川 孝志 名古屋工業大学, 極微構造デバイス研究センター, 教授 (00232934)
• 研究分担者: 神保 孝志 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (80093087) ; 梅野 正義 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (90023077)
• キーワード: 面発光型レーザー / 分布型ブラッグ反射鏡 / 有機金属気相成長 / 窒化ガリウム / 多重量子井戸 / 発光ダイオード / シリコン / 共振器

研究概要

有機金属気相成長法を用いてAlGaN/GaN分布型ブラッグ反射鏡(DBR)を作製し、30周期のDBRで98%の高い反射率が得られた。電流注入型GaN系面発光レーザーの基礎的研究として、反射率が75%の15周期のAlGaN/GaN DBRを有するInGaN多重量子井戸発光ダイオードを作製した。フォトルミネッセンス及び電流注入による発光スペクトルの測定より、縦モードからの発光が確認された。このモード間隔は、DBRとサンプル表面との間に形成された共振器構造によるものであり、計算結果と一致した。さらに、AlGaN/GaN DBRを基板側反射鏡として用いることにより、発光ダイオードの光強度が1.5倍に増加し、外部量子効率の改善が確認できた。これらの結果は、シリコン基板上に高い反射率のDBRを有する青色面発光型レーザーが作製できることを示唆するものである。

研究成果

• [文献書誌] H.Ishikawa: "GaN on Si Substrate with AlGaN/AlN Intermediate Layer"Jpn.J.Appl.Phys.. 38,2. L492-L494 (1999)
• [文献書誌] G.Y.Zhao: "Optical Absorption and Phetoluminescence Studies of n-type GaN"Jpn.J.Appl.Phys.. 38,9A/B. L993-L995 (1999)
• [文献書誌] T.Egawa: "Characteristics of a GaN Metal Semiconductor Field-Effect Transistor Grown on a Sapphire Substrate by Metalorganic Chemical Vapor Deposition"Jpn.J.Appl.Phys.. 38,4B. 2630-2633 (1999)
• [文献書誌] T.Egawa: "Recessed gate AlGaN/GaN modulation-doped field-effect transistors on sapphire"Appl,Phys,Lett.. 76,1. 121-123 (2000)