| 研究課題/領域番号 |
18310079
|
|---|
| 研究機関 | 上智大学 |
|---|
研究代表者 |
菊池 昭彦 上智大学, 理工学部, 准教授 (90266073)
|
|---|
| 研究分担者 |
野村 一郎 上智大学, 理工学部, 講師 (00266074)
岸野 克巳 上智大学, 理工学部, 教授 (90134824)
|
|---|
| キーワード | ナノコラム / 発光ダイオード / ナノデバイス / 量子井戸 / ナノ結晶 / 光源技術 / 窒化物半導体 / 分子線エピタキシー |
|---|
| 研究概要 |
本研究課題は、InGaN/GaN多重量子井戸ナノコラムにおける多色発光の発現機構の解明と発光色制御技術の開発を目的とした。以下に本年度の研究成果の概要を記す。
(1)人工的な成長核配置制御によるナノコラム形状制御技術の確立と発光色制御
分子線エピタキシー法によるTiナノパターンを用いたGaNナノコラムの直径と位置の高精度制御技術を確立し、周期400〜4000nm、最小径約100nmのGaNナノコラム結晶を得た。直径は精度10nm以下で制御可能であった。様々なInGaN/GaN量子井戸ナノコラムを成長し、ナノコフムの直径や周期によって青〜赤色の広範囲での発光色制御に成功した。本技術は、隣接した微小領域でRGBに発光するフルカラーLEDや超高効率白色LEDなどへの応用が期待される。
(2)多色発光のモデル構築と実験的検証
先端が六角錐状のInGaN/GaN量子井戸ナノコラムをカソードルミネッセンスで評価し、六角錐頂点部分にInGaN量子ドットが形成されていることを確認した。ナノコラムの径や間隔により1本のナノコラムに照射されるIn量が異なり、この結果InGaNドットに供給されるIn量が異なるという多色発光モデルを立案した。自然形成ナノコラムは、径や位置がランダムであり、このモデルは多色発光現象を説明する有力な候補であると考えられる。
(3)ナノコラムLEDの金属基板への転写技術の開発Si基板上にナノコラムLEDを成長した後に厚膜金属膜を形成し、Si基板をエッチング除去することでナノコラムLEDを金属膜上にて転写するデバイス作製技術を開発した。この手法を用いることで、Si基板の光吸収の抑制とフレキシブル化が可能となり、多色発光ナノコラムLEDの高性能化と応用範囲の拡大が期待される。
|
