| 研究課題/領域番号 |
15360179
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
電子デバイス・電子機器
|
|---|
| 研究機関 | 岩手大学 |
|---|
研究代表者 |
柏葉 安兵衛 岩手大学, 工学部, 教授 (30003867)
|
|---|
| 研究分担者 |
馬場 守 岩手大学, 工学研究科, 教授 (20111239)
西館 数芽 岩手大学, 工学研究科, 助教授 (90250638)
佐藤 宏明 岩手大学, 工学部, 助手 (90359498)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
|
| キーワード | 発光ダイオード / CdS / 薄膜 / p形 / pn接合 / フォトルミネッセンス / XPS / Cd-Zn-S |
|---|
| 研究概要 |
本研究では、これまでの研究成果をふまえ、可変色発光ダイオードの開発を目的に研究を行い、以下のような成果を得た。
CdS中でのCuの役割を明らかにする目的で、CdS:Cu膜のフォトルミネッセンスを詳細に調べた。Cuをドーピングした場合には励起子発光が観測され、CdS膜の結晶性が向上していることが分かった。また、深いアクセプタレベルが確認されたほか、100meV以下の浅いアクセプタレベルが形成されていることを明らかにした。この浅いアクセプタによってCdS:Cu膜はp形特性を示すものと考えられる。
ITO/p-CdS:Cu/n-CdS/Al構造のダイオードを作製し、液体窒素中で順方向パルス電流による発光を調べた。発光色は電流レベルによって変わるが、Cuのドーピング量が少ない場合には青緑色から黄色まで、Cuの量が多い場合には黄色から赤まで変わることが分かった。発光スペクトルは、ブロードであったが、ピーク波長は電流の増加と共に短波長側にシフトし、発光色の変化を裏付けるものであった。
ITO上に作成されたダイオードでは、InがCdS:Cu膜中に拡散し、Cuアクセプタを補償していることを明らかにした。このため、ITO上にSnO_2膜を付けたITO/SnO_2基板を使用して基板からCdS中へのInの拡散を抑え、また、プロセスを改良して明るい発光を得ることができた。
ダイオードの室温及び直流発光が目標の1つであったが、作成プロセスの改良やCuのドーピング量の制御により、77K及び室温における直流発光が実現できた。しかし室温発光での発光色はまだ赤色系のみである。
CdSとZnSの同時蒸着によりCd_<1-x>Zn_xS混晶を作ることができた。任意の成分比の混晶を作ることができ、エネルギーバンドギャップも制御できた。また、Cd_<1-x>Zn_xS:Cu膜はp形特性を示し、Cd_<1-x>Zn_xS:Cu/CdS構造は整流性及び光起電特性を示した。
|
