| 研究概要 |
{11-22}GaN基板上でのInGaN/GaN量子井戸に関して,現有の有機金属気相成長装置を用いた結晶成長と光物性の評価・理論的解析を行った.
(1)InGaN/GaN量子井戸In組成とInGaN膜厚をさまざまな値に設定し,それら量子井戸あるいは発光ダイオード(LED)において面内偏光特性を評価した.その結果,In組成30%を境として偏光方向が90度スイッチすることが実験的に明らかになった.しかも実験的には量子閉じ込め効果は,この偏光スイッチに多大な影響は与えないことが明らかとなった.k・p理論によるバンド構造の検討の結果,この実験結果は,InNの変形ポテンシャルの不確実さが与えることがわかり,逆に変形ポテンシャルを提案するに至った.この偏光方向はレーザダイオードの光共振器を劈開で形成できる方向であり,デバイス作製上有利である.
(2){11-22}GaN基板上のInGaNの成長条件を確立するために,InGaN単一厚膜層の成長条件を探り,その光学的特性を評価した.その結果,{11-22}面では,(0001)と比べて同程度のIn含有量が見込まれることがわかった.これはm無極性面でInが取り込まれにくいことが報告されていることと好対照をなし,半極性面が高In組成を必要とする緑〜長波長領域において有望であることを示している.
(3){11-22}GaN基板上InGaN厚膜の成長を行い,その光物性評価を行った.その結果,InGaN単層膜であっても,室温と高温でのフォトルミネッセンス強度比が15%程度と,従来の(0001)面GaNと比べて非常に大きいことが明らかになった.
|
