| 研究課題/領域番号 |
20H00353
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
竹内 哲也 名城大学, 理工学部, 教授 (10583817)
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| 研究分担者 |
亀井 利浩 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 上級主任研究員 (90356824)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 面発光レーザー |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、「大口径・高出力青緑色面発光レーザーの開発」として、高出力化（30 mW）、発光径大口径化（30 um）、発振波長の長波長化（500 nm）、そして、これらを高い再現性で実現することを目指している。そのためには、導電性DBR、AlInN酸化層、GaN基板上高InNモル分率GaInN量子井戸、低抵抗トンネル接合、その場反射スペクトルによる共振波長制御の確立が必須である。
今年度の実績は以下のとおりである。導電性DBRの高品質化を目指して、Si濃度の低濃度化を検討した。その結果、AlInN層でのSi濃度低減可能な一方、組成傾斜層では傾斜幅を大きくしない限りSi濃度を下げられないことを明らかにした。AlInN酸化に関して、ミスト供給法という新しい手法を試みた。その結果、AlInN層を表面から酸化させることができた。また、トンネル接合の低抵抗化に向けて、横方向その後Mg活性化のさらなる最適化が進んだと共に、縦方向その場Mg活性化の検討を開始し、低温成長が有効であることを明らかにした。GaN基板上高品質GaInN量子井戸形成に向けて、様々な成長条件でGaInN単膜を形成し、高温高In/III比よりも、必要最小限のIn/III比とIn取り込みが大幅に低下しない比較的低温の成長温度が良質なGaInN単膜の形成に重要である結果を得た。その場反射スペクトル測定装置は計画では年度内に納入予定であったが、コロナの影響により遅れ、結果として来年度頭に納入可能な状況となった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
導電性DBR、AlInN酸化層、GaN基板上高InNモル分率GaInN量子井戸、低抵抗トンネル接合の進捗は計画通りであるものの、その場反射率スペクトル装置の納品がコロナの影響により遅れたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の推進方策を以下に記載する。まず、さらなる導電性DBRの低転位化に向けて、AlGaN組成傾斜層と水素クリーニングという新しい試みを2つ行う。次に、新規ミスト供給法によりAlInN層の横方向選択酸化に取り組む。特に、GaN層は酸化されないがAlInN層は酸化される、選択酸化条件や構造の検討を行う。また、GaN基板上GaInN量子井戸の形成として、今年度最適化したGaInN単膜上にGaNあるいはGaInNバリア層を形成し、その成長条件の最適化を進める。さらに、新規導入するその場反射率スペクトル測定装置を早々に立ち上げ、成長温度での測定や、共振器長制御が可能かどうかを見極める。発光径拡大に必要な低抵抗・低吸収ITO成膜条件の最適化も行う。さらに、低抵抗GaNトンネル接合の実現に向けて、その場Mg活性化の最適化も継続して進める。
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