ナノインプリント技術を用いた窒化物系半導体発光デバイスの研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560302
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 直井 美貴 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (90253228)
• 研究分担者: 酒井 士郎 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (20135411)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 薄膜・量子構造

研究概要

本研究では、ナノインプリント技術を窒化物系半導体に応用し、窒化物系半導体発光デバイスの開発および高性能化について検討した。ナノインプリント技術により形成された表面周期構造による回折効果を実験的に確認した。本構造を有する受光デバイスの試作を行い基礎特性を明らかにした。また、表面および界面周期構造を有する発光ダイオードを試作し、高光出力化・指向性等の特性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation and re-growth of p-GaN on nano-patterned GaN on sapphire substrate (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuji Nariyuki, Masakazu Matsumoto, Takeshi Noda, Katsushi Nishino, Yoshiki Naoi, Shiro Sakai, Atsuyuki Fukano, Satoru Tanaka
  • 雑誌名: physica status solidi (c) Vol.7, No.7-8 ページ: 2121-2123
  • 査読あり
• [雑誌論文] GaN-based light emitting diodes with periodic nano-structures on the surface fabricated by nanoimprint lithography technique (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Naoi, Masakazu Matsumot, Tianya Tan, Mitsuaki Tohno, Shiro Sakai Jing Zhang, Atsuyuki Fukano, Satoru Tanaka
  • 雑誌名: physica status solidi (c) Vol.7, No.7-8 ページ: 2154-2156
  • 査読あり
• [雑誌論文] GaN surface nanostructure photodetector based on back side incidence (2010)
  • 著者名/発表者名: Jing Zhang, Yoshiki Naoi, Shiro Sakai, Atsuyuki Fukano, Satoru Tanaka
  • 雑誌名: physica status solidi (c) Vol.7, No.7-8 ページ: 1804-1806
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication and Photovoltaic Measurements of Surface Nanostructure of A1GaInN-Based Photodetector (2009)
  • 著者名/発表者名: Jing Zhang, Yoshiki Naoi, Shiro Sakai, Atsuyuki Fukano, Satoru Tanaka
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics, Part 1 (Regular Papers & Short Notes) Vol.48 ページ: 111001-1-111001-5
  • 査読あり
• [学会発表] GaN系UV-LEDの偏光特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松本将和, 福田弘之, 直井美貴, 酒井士郎
  • 学会等名: 平成22年度電気関係学会四国支部連合大会,11-14
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] ナノ微粒子技術を用いたGaN表面周期構造の作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 楠貴大, 沼島明菜, 直井美貴, 酒井士郎
  • 学会等名: 平成22年度電気関係学会四国支部連合大会,11-17
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 金属マスクを施したサファイア表面周期構造へのGaN成長と評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和田祥吾, 直井美貴, 酒井士郎, 深野敦之, 田中覚
  • 学会等名: 平成22年度電気関係学会四国支部連合大会,11-18
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 表面・界面に周期構造を有するGaN系LEDの配向特性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松本将和, 福田弘之, 直井美貴, 酒井士郎, 深野敦之, 田中覚
  • 学会等名: LED総合フォーラム,69
  • 発表場所: あわぎんホール(徳島市)
  • 年月日: 2010-04-17
• [学会発表] ナノ加工GaN基板上再成長層のTEM観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西野克志, 澤井佑介, 成行祐児, 野田丈嗣, 直井美貴, 酒井士郎, 深野敦之, 田中覚
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会,19a-TB2
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] Front and Back Side Illumination of a Nano-Structured AlGaInN Photodetector (2010)
  • 著者名/発表者名: Jing Zhang,, Takumi Taoka, Yoshiki Naoi, Shiro Sakai, Atsuyuki Fukano, Satoru Tanaka
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials,PB064C
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2010-03-10
• [学会発表] GaN系表面ナノ構造光検出器 (2009)
  • 著者名/発表者名: 張晶, 直井美貴, 酒井士郎, 深野敦之, 田中覚
  • 学会等名: 電子情報通信学会電子デバイス研究会,Vol.109(No.288,83-87)
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2009-11-12
• [学会発表] GaN-bled Light Emitting Diodes with Periodic Nano-structues on the Surface Fabricated by Nanoimprint Lithography Technique (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Naoi, Mitsuaki Tohno, Tianya Tan, Masakazu Matsmoto,, Shiro Sakai, Atsuyuki Fukano, Satoru Tanaka
  • 学会等名: The 8th International Conference on Nitride Semiconductors,ThP106
  • 発表場所: Cheju, Oct.
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] Evaluation and Re-growth of GaN on Nano-patterned GaN on a Sapphire Substrate (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuji Nariyuki, Masakazu Matsmoto, Yoshiki Naoi, Shiro Sakai, Atsuyuki Fukano, Satoru Tanaka
  • 学会等名: The 8th International Conference on Nitride Semiconductors,TP113
  • 発表場所: Cheju, Oct.
  • 年月日: 2009-10-20
• [学会発表] GaN Surface Nanostructure Photodetector Based on Back Side Incidence (2009)
  • 著者名/発表者名: 張晶, 直井美貴, 酒井士郎, 深野敦之, 田中覚
  • 学会等名: The 8th International Conference on Nitride Semiconductors,TP145
  • 発表場所: Cheju, Oct.
  • 年月日: 2009-10-20
• [学会発表] 紫外線LEDの開発動向と今後の応用について (2009)
  • 著者名/発表者名: 直井美貴
  • 学会等名: 徳島ビジネスチャレンジメッセ2009LEDコンソーシアム基調講演
  • 発表場所: アスティ徳島
  • 年月日: 2009-10-15
• [学会発表] 表面ナノ周期構造を有するlnGaN-LEDからの輻射光空間分布特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 直井美貴, 松本将和, 諦天亜, 酒井士郎, 深野敦之, 田中覚
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会(11a-X-8)
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] 裏面入射GaN系表面ナノ構造光検出器 (2009)
  • 著者名/発表者名: 張晶, 直井美貴, 酒井士郎, 深野敦之, 田中覚
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会,11a-E-9
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] ナノ加工を施したGaN上への再成長及びその評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 成行祐児, 松本将和, 直井美貴, 酒井士郎, 深野敦之, 田中覚
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会,8D-F-2
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] The surface nanostructure photo-voltaic property of GaN-based photodetector (2009)
  • 著者名/発表者名: Jing Zang, S.Okuno, Yoshiki Naoi, Shiro Sakai, Atsuyuki Fukano, Satoru Tanaka
  • 学会等名: Asia-Pacific Workshop on wide gap Semiconductors (APWS 2009),M03-7
  • 発表場所: Zhangjiajie (China)
  • 年月日: 2009-05-25
• [学会発表] LEDの光出力改善技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 直井美貴
  • 学会等名: 技術情報協会LED照明の高輝度・長寿命化技術セミナー
  • 発表場所: 大田区産業プラザ
  • 年月日: 2009-05-21
• [学会発表] サファイア上周期的ナノ構造を形成するためのナノインプリント技術開発とGaN系LED (2009)
  • 著者名/発表者名: 直井美貴, 酒井士郎, 深野敦之, 田中覚, 納田卓, 木村真大, 川野俊輔, 村本宜彦
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会,1p-ZJ-10
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-04-01
• [学会発表] ナノインプリント技術により周期的ナノ構造を形成したGaN系光デバイスからのEL特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 遠野充明, 直井美貴, 酒井士郎, 深野敦之, 田中覚
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会,1p-ZJ-11
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-04-01
• [学会発表] GaNナノ加工pnダイオード光検出器 (2009)
  • 著者名/発表者名: 張晶, 遠野充明, 奥野誠亮, 直井美貴, 酒井士郎, 深野敦之, 田中覚
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会,1a-ZJ-30
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-04-01
• [学会発表] ナノ加工を用いたGaNのC-V特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 成行祐児, 松本将和, 遠野充明, 直井美貴, 酒井士郎, 深野敦之, 田中覚
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会,30p-ZJ-3
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] ナノインプリント技術により周期的微細構造を施したGaN系デバイスからの電流注入発光特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 遠野充明, 張晶, 直井美貴, 酒井士郎, 和地順蔵
  • 学会等名: 電子情報通信学会電子デバイス研究会,Vo1.ED2008-158
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2008-11-20
• [学会発表] ナノインプリント技術によるサファイア基板上へのナノ構造の形成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 遠野充明, 直井美貴, 酒井士郎, 和地順蔵
  • 学会等名: 平成20年度電気関係学会四国支部連合大会,11-3
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2008-09-27