|
高性能緑色発光素子を開発するためには、発光層のII-VI族半導体(CdSe)量子ドットの高品質化が最も重要な課題の1つである。そこで高品質なCdSe量子ドットを得るための最適な成長条件を求めた。MBE法を用い、種々の条件(供給原料の種類、原料供給量、成長温度)で量子ドットを作製し、ホトルミネセンスの測定により品質を評価した。CdSe供給原料の種類としては、CdとSeを個別に原料とした場合とCdSe化合物を原料とした場合とを選び、それぞれ種々の供給量で量子ドットを作製し、ホトルミネセンス特性を調べた。その結果、個別供給では3.0モノレイア(ML)供給、化合物供給で2.0ML以上供給すると緑色(発光波長520nm付近)発光が観測でき、量子ドットが形成された。発光強度は化合物供給2.0MLで最も強く、個別供給3.0MLの3倍の強度が得られた。
量子ドットにCdSeTe混晶を用いると、導電帯と価電子帯の両者とも大きなバンドオフセットがとれ、電子、正孔の高い閉じ込め効果が期待できる。そこでMBE法では初めてCdSeTe混晶を作製した。Cd安定化面が得られる成長条件の下でSeとTeの分子線強度比を変化させることにより、全組成域で任意の混晶比の試料が作製できることを明らかにした。また簡単な成長モデルからSeとTeの付着確率はそれぞれ0.1、1と求められた。
量子ドットの特性を更に詳しく調べるため、マイクロ・カソードルミネセンスを測定した。この方法により、測定領域1μm×1μm、分解能0.45μmで単一の量子ドットからの発光を初めて観察でき、素子の高性能化のための指針が得られた。
|
