研究概要 |
本研究の目的は、波長250〜300nm程度の紫外領域に於いて、高輝度発光半導体を研究開発し、紫外半導体レーザ実現の為の基礎的技術を開拓することである。本研究では、量子ドット構造を紫外発光半導体に導入し、ドットに閉じこめられた励起子の効果を用いて,半導体の光物性を根本から変化させることによって、高輝度紫外発光を得ることを目指している。 今年度は、量子ドットの形成を既存の有機金属気相成長装置を用いて行った。原子層レベルで表面が平らなアルミニウムガリウムナイトライド(AlGaN)表面上に、アンチサーファクタントとしてSiを0.1原子層程度散布して、AlGaNの表面エネルギーを低減させることにより、その上面の成長膜を2次元的なフラットな成長(ステップフロー)から、3次元的な核成長に変化させた。SiのAlGaN表面への吸着サイトの検討、ステップフロー阻害効果の定量化を行い、量子ドットの核生成モデルを明らかにすることで、量子ドットのサイズ、密度の制御法を確立した。表面エネルギーの制御に加え、量子ドット形成時に、Alの表面マイグレーションを制御する事により、AlGaN材料を用いたナノメートルサイズの量子ドット構造の形成に初めて成功した。量子ドットからの紫外(〜330nm)発光を観測した。AlGaN量子ドット内のN組成変化による発光波長の変化を確認した。
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