| 研究課題/領域番号 |
16560308
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| 研究機関 | 上智大学 |
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研究代表者 |
野村 一郎 上智大学, 理工学部, 助手 (00266074)
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| 研究分担者 |
岸野 克巳 上智大学, 理工学部, 教授 (90134824)
菊池 昭彦 上智大学, 理工学部, 助手 (90266073)
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| キーワード | II-VI族半導体 / InP基板 / 発光ダイオード / BeZnSeTe / 分子線エピタキシー / 寿命特性 / フォトルミネッセンス / 可視光 |
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| 研究概要 |
本研究の当該年度では、イエロー/グリーンレーザの活性層材料としてBeZnSeTeを開発し、材料特性及びデバイスに応用した場合の特性を評価した。具体的内容を以下に述べる。
1.従来のZnCdSe活性層とMgSe/BeZnTe超格子pクラッド層の組み合わせではタイプIIヘテロ接合となることが問題であった。これを解決するために新たな活性層材料としてBeZnSeTeを開発した。分子線エピタキシー(MBE)法を用いてInP基板に格子整合させながらBeZnSeTe結晶を作製し、光学特性を評価した。その結果、Be組成が0.11から0.2のBeZnSeTe試料において中心波長が506nmから487nmの良好な低温(15K)フォトルミネッセンス発光が得られた。また、BeZnSeTeの禁制帯はBe組成が0.3以下では直接遷移、それ以上では間接遷移になることが分かった。
2.BeZnSeTeを活性層に用いて発光ダイオード(LED)をMBE法により作製し、特性を調べた。nクラッド層はMgSe/ZnCdSe超格子、pクラッド層はMgSe/BeZnTe超格子とした。作製した素子を室温においてパルス電流駆動したところ単峰性の良好な黄色〜緑色域発光が得られた。活性層の組成比を変えることで中心波長が各々542nm、575nm、594nmの発光が観測された。
3.上記の黄色(575nm)LEDをヒトーシンクにボンディングし、室温において直流電流駆動を行いながら素子寿命特性の評価を行った。その結果、130A/cm^2の注入電流密度において5000時間以上の素子寿命を達成した。これより本研究で提案した素子構造が優れた寿命特性を有することが示された。今後この構造をレーザに応用することで長寿命レーザへの展開が期待される。
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