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2008 年度 実績報告書

ナノフォトニクス構造により配光制御した照明用発光ダイオードに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18360008
研究機関三重大学

研究代表者

平松 和政  三重大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50165205)

研究分担者 三宅 秀人  三重大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70209881)
元垣内 敦司  三重大学, 大学院・工学研究科, 助教 (00303751)
キーワード窒化物半導体 / MOVPE / a面 / HVPE / バルク単結晶 / 光学フィルム / 回折レンズ / LED照明
研究概要

今年度は、配光制御構造を有する照明用LED作製を目指して、(1)照明用LED作製に必要となる高品質Al(Ga)Nのエピタキシャル成長、(2)光学フィルムによる配光制御構造の作製、(3)LED照明応用に関する調査を行った。
高品質Al(Ga)Nの結晶成長に関しては、反射光モニタリング装置を用いて、MOVPE結晶成長条件を詳細に検討することで、r面サファイア上に表面の平坦製に優れたa面GaN, AlN, AlIGaNを得ることができた。また、サファイア上にエピタキシャル成長したAlNに周期的な溝を加工し、その上にHVPE法によりAlNの厚膜成長を行うことで、表面の平坦性に優れ、転位密度が従来のAlNバルク単結晶より1桁少ない高品質なAlNバルク単結晶を得ることができた。これらの成果から、高い発光効率を有する照明用LEDを作製するために必要な基板結晶を得るための見通しを得ることができた。
光学フィルムによる配光制御構造に関しては、周期構造を有する回折レンズにより、配光角120°のLEDの光を配光角を40°に絞ることや、焦点距離140μmという短焦点距離を実現することができ、窒化物半導体のLED構造と組み合わせることで、配光制御LEDを得るための見通しを得ることができた。
また、LED照明応用に関しては、昨年度に行った伝統工芸品と組み合わせた照明機器の他に、自動販売機用照明応用に向けた調査を実施し、LEDを自販機照明に応用するための課題を明らかにした。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Selective Area Growth of III-Nitride and Their Application for Emitting Devices2008

    • 著者名/発表者名
      K. Hiramatsu, H. Miyake, D. Li
    • 雑誌名

      Journal of Light & Visual Environment 32

      ページ: 177-182

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical Characterization of Japanese Papers for Application in the LED Lighting System with Human Sensitivity2008

    • 著者名/発表者名
      A. Motogaito, K. Manabe, Y. Yamanaka, N. Machida, H. Miyake, K. Hiramatsu
    • 雑誌名

      Journal of Light & Visual Environment 32

      ページ: 218-221

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved surface morphology of flow-modulated MOVPE grown AlN on sapphire using thin medium-temperature AlN buffer layer2008

    • 著者名/発表者名
      D. Li, M. Aoki, H. Miyake, K. Hiramatsu
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi(c) 5

      ページ: 1818-1821

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved optical properties of AlGaN using periodic structures2008

    • 著者名/発表者名
      H. Miyake, T. Ishii, A. Motogaito, K. Hiramatsu
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi(c) 5

      ページ: 1822-1824

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal analys is of GaN powder formation via reaction of gallium ethylenediamine tetraacetic acid complexes with ammonia2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Liu, S. Koide, H. Miyake, K. Hiramatsu, et al.
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi(c) 5

      ページ: 1522-1524

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth of crack-free AlGaN ons elective-area-growth GaN2008

    • 著者名/発表者名
      H. Miyake, N. Masuda, Y. Ogawahara, M. Narukawa, K. Hiramatsu, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 310

      ページ: 4885-4887

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reactor-pressure dependence of growthof a-plane GaN on r-plane sapphire2008

    • 著者名/発表者名
      R. Miyagawa, M. Narukawa, B. Ma, H. Miyake, K. Hiramatsu
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 310

      ページ: 4979-4982

    • 査読あり
  • [学会発表] HVPE growth of AlN on trench pat terned sapphire(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      H. Miyake, Y. Katagiri, K. Okuura, K. Hiramatsu
    • 学会等名
      SPIE Photonic West
    • 発表場所
      San Jose, CA, USA
    • 年月日
      2009-01-26
  • [学会発表] HVPE Growth of Crack-free Thick AlN Using Strain-Contrkl Technique2008

    • 著者名/発表者名
      H. Miyake, Y. Katagiri, S. Kishino, K. Okuura, K. Hiramatsu
    • 学会等名
      International Workshop on Nitride Semiconductors 2008
    • 発表場所
      Montreux, Swiss
    • 年月日
      2008-10-08
  • [学会発表] Fabrication of the binary blazeddiffractiveeens for controling the luminous intensity distribution of LED light2008

    • 著者名/発表者名
      A. Motogaito, N. Machida, T. Morikawa, K. Manabe, H. Miyake, K. Hiramatsu
    • 学会等名
      6th Internat ional Conference on Optics-photonics Design and Fabrication
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2008-06-10
  • [学会発表] Growth of crack-free AlGaN on selective area growth GaN2008

    • 著者名/発表者名
      H. Miyake, N. Masuda, Y. Ogawahara, M. Narukawa, K. Hirama tsu, et al.
    • 学会等名
      14th International Conference on Metal organic vapor phase epitaxy
    • 発表場所
      Metz, France
    • 年月日
      2008-06-04
  • [学会発表] ファセット制御ELO法による窒化物半導体のエピタキシャル成長(招待講演)2008

    • 著者名/発表者名
      三宅秀人, 平松和政
    • 学会等名
      日本学術振興会マイクロビームアナリシス第141委員会
    • 発表場所
      三重大学
    • 年月日
      2008-05-13
  • [備考] (研究室HP)

    • URL

      http://www.opt.elec.mie-u.ac.jp

  • [備考] (三重大学極限ナエレクトロニクスセンクーHP)

    • URL

      http://www.mie-u.ac.jp/research/intro/ct0003-00.html

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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