純緑色LED高効率化のための高品質ZnTe系ヘテロ構造の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22560299
• 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: 佐賀大学
• 研究代表者: 西尾 光弘 佐賀大学, 工学系研究科, 教授 (60109220)
• 研究分担者: 田中 徹 佐賀大学, 工学系研究科, 准教授 (20325591) ; 齋藤 勝彦 佐賀大学, シンクロトロン応用研究センター, 助教 (40380795)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: ZnTe系材料 / ヘテロ接合 / 純緑色LED / 結晶評価 / アニ-ル効果

研究概要

有機金属気相成長法によるp型ド-ピング, 窒素雰囲気でのアニ-などについてZnTeとともにZn_Mg_xTeについて研究した主な成果を以下のように簡単にまとめた。Al拡散制御層を用いた我々のZnTe緑色LEDの最近の成果を論評した。ZnTeについて,電気的光学的性質の原料供給量依存性,VI/II原料供給量比依存性などがアニ-ル処理の有無双方について明らかにされた。ZnTeと同じようにTDMAPを用いるとp型の高キャリア密度のZn1-xMgxTeが得られた。Zn_Mg_xTeにおいてアニ-ルが効果に作用するのはTe供給不足の成長条件であり,Te供給過剰の成長条件では高い補償を示した。同様な傾向はZnTeにおいても見出された。

研究成果

• [雑誌論文] Epitaxial Growth of ZnTe Layers on ZnO Bulk Substrates by Metalorganic Vapor Phase Epitaxy (2013)
  • 著者名/発表者名: Hajime Akiyama, Hiroyuki Hirano, Katsuhiko Saito, Tooru Tanaka, Mitsuhiro Nishio, and Qixin Guo
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: Vol.52 ページ: 40206
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of ZnTe-based solar cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Tooru Tanaka, Masaki Miyabara, Katsuhiko Saito, Qixin Guo, Mitsuhiro Nishio, Kin M. Yu, and Wladek Walukiewicz
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: Vol.750 ページ: 80-83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface morphologies and photoluminescence properties of undoped and P-doped ZnTe layers grown by metalorganic vapor phase epitaxy (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Nishio, Katsuhiko Saito, Tooru Tanaka, Qixin Guo
  • 雑誌名: J. Crystal Growth 巻: Vol.370 ページ: 348-352
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of annealing treatment upon electrical and photoluminescence properties of phosphorusdoped ZnMgTe epilayers grown by metalorganic vapor phase epitaxy (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Nishio, Keita Kai, Ryota Fujiki, Katsuhiko Saito, Tooru Tanaka, Qixin Guo
  • 雑誌名: J. Crystal Growth 巻: Vol.370 ページ: 342-347
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of source transport rate upon phosphorus doping of ZnTe layers grown by MOVPE method (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishio, Mitsuhiro, Han, Xiuxun, Saito, Katsuhiko, Tanaka, Tooru, Guo, Qixin
  • 雑誌名: physica status solidi (c) 巻: Vol.9 ページ: 1732-1735
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of dopant transport rate upon photoluminescence and electrical properties of phosphorus- doped ZnMgTe layers grown by MOVPE (2012)
  • 著者名/発表者名: Saito, K., Saeki, T., Tanaka, T., Guo, Q.X., Nishio, M
  • 雑誌名: physica status solidi (c) 巻: Vol.9 ページ: 1736-1739
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth of ZnTe layers on (111) GaAs substrates by metalorganic vapor phase epitaxy (2012)
  • 著者名/発表者名: Qixin Guo, Hajime Akiyama, Yuta Mikuriya, Katsuhiko Saito, Tooru Tanaka, and Mitsuhiro Nishio
  • 雑誌名: Journal of Crystal Growth 巻: Vol.341 ページ: 7-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of substrate temperature upon the properties of ZnMgTe layer grown by MOVPE (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Saito, Y. Inoue, Y. Hayashida, T. Tanaka, Q.X. Guo, M. Nishio
  • 雑誌名: Applied Surface Science 巻: Vol.258 ページ: 2137-1240
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of donor and acceptor levels in Al-doped ZnTe layers from photoluminescence measurement (2011)
  • 著者名/発表者名: Saito, K., Saeki, T., Han, X., Tanaka, T., Guo, Q., Nishio, M.
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 巻: no.79950I
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature dependence of electrical properties for P-doped ZnMgTe bulk crystals of high quality grown by Bridgman method (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishio, M., Hiwatashi, K., Saito, K., Tanaka, T., Guo, Q.
  • 雑誌名: Journal of Crystal Growth 巻: Vol.318 ページ: 524-527
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of gas flow rate on surface morphology and crystal quality of ZnTe epilayers grown on GaAs substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: Qixin Guo, Masaki Nada, Yaliu Ding, Katsuhiko Saito, Tooru Tanaka, Mitsuhiro Nishio
  • 雑誌名: Effect of gas flow rate on surface morphology and crystal quality of ZnTe epilayers grown on GaAs substrates 巻: Vol.46 ページ: 551-554
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of gas flow rate on surface morphology and crystal quality of ZnTe epilayers grown on GaAs substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Nishio, Kyosuke Hiwatashi, Katsuhiko Saito, Tooru Tanaka, Qixin Guo
  • 雑誌名: J. Crystal Growth 巻: ol.318 ページ: 524-527
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of VI/II ratio upon photoluminescence and electrical properties of phosphorus-doped ZnTe films grown by metalorganic vapor phase epitaxy (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nishio, K. Kai, K. Saito, T. Tanaka, Q.Guo
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: Vol.520 ページ: 743-746
  • 査読あり
• [雑誌論文] Demonstration of homojunction ZnTe solar cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Tooru Tanaka, Kin M. Yu, Peter R. Stone, Jeffrey W. Beeman, Oscar D. Dubon, Lothar A. Reichertz, Vincent M. Kao, Mitsuhiro Nishio, and Wladek Walukiewicz
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: Vol.108 ページ: 024502-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-temperature buffer layer effects on the quality of ZnTe epilayers grown on sapphire substrates (2010)
  • 著者名/発表者名: Qixin Guo, Masaki Nada, Yaliu Ding, Tooru Tanaka, and Mitsuhiro Nishio
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: Vol.107 ページ: 123525-1-5
  • 査読あり
• [学会発表] 有機金属気相エピタキシャル法で成長されたZnTe膜の燐ドーピングに及ぼす原料供給量の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中健人, 藤木良太, 齋藤勝彦, 田中徹, 郭其新, 西尾光弘
  • 学会等名: 平成24年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 20121201-02
• [学会発表] MOVPE法により成長されたPドープZn1-xMgxTeエピ膜の電気的性質及びフォトルミネッセンス特性に 及ぼすアニール処理効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤木良太, 伊藤綾祐, 田中健人, 齋藤勝彦, 田中徹, 郭其新, 西尾光弘
  • 学会等名: 平成24年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 20121201-02
• [学会発表] nTe緑色LEDの為のAl電極のエッチング (2012)
  • 著者名/発表者名: 丸山祐一, 山下純司, 齋藤勝彦, 田中徹, 郭其新, 西尾光弘
  • 学会等名: 平成24年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 20121201-02
• [学会発表] Influence of (MeCp)_2Mg Transport Rate upon Growth of Phosphorus-doped ZnMgTe Layers by MOVPE (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Saito, Keita Sekioka, Tooru Tanaka, Qixin Guo, and Mitsuhiro Nishio
  • 学会等名: 16th International Conference on Metal Organic Vapor Phase Epitaxy
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 20120520-25
• [学会発表] Surface Morphologies and Photoluminescence Properties of Undoped and P-doped ZnTe Layers Grown by Metaloroganic Vapor Phase Epitaxy (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Nishio, Yuji Hayashida, Katsuhiko Saito, Tooru Tanaka, and Qixin Guo
  • 学会等名: 16th International Conference on Metal Organic Vapor Phase Epitaxy
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 20120520-25
• [学会発表] Effects of Annealing Treatment upon Electrical and Photoluminescence Properties of Phosphorus- Doped ZnMgTe Epilayers Grown by Metaloroganic Vapor Phase Epitaxy (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Nishio, Keita Kai, Ryota Fujiki, Katsuhiko Saito, Tooru Tanaka, and Qixin Guo
  • 学会等名: 16th International Conference on Metal Organic Vapor Phase Epitaxy
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 20120520-25
• [学会発表] MBE法によるZnCdTe成長と物性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 持永智洋, 田中徹, 齋藤勝彦, 郭其新, 西尾光弘
  • 学会等名: 平成23年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 20111126-27
• [学会発表] ZnTe緑色LEDのAl電極透明化の為のAlエッチング特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山下純司,齋藤勝彦,田中 徹,郭 其新,西尾光弘
  • 学会等名: 第64回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 20110926-27
• [学会発表] PドープZnMgTeエピ膜のフォトルミネッセンスに及ぼすアニール時の温度、時間、雰囲気ガスの効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤木良太,齋藤勝彦,田中 徹,郭 其新,西尾光弘
  • 学会等名: 第64回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 20110926-27
• [学会発表] PドープZnMgTeエピ膜の成長特性に及ぼすDETe供給量依存性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 林田裕次,齋藤勝彦,田中 徹,郭 其新,西尾光弘
  • 学会等名: 第64回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 20110926-27
• [学会発表] PドープZnMgTeエピ膜の電気的性質に及ぼすTDMAP供給量効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 関岡敬太,齋藤勝彦,西尾光弘,田中 徹,郭其新
  • 学会等名: 第64回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 20110926-27
• [学会発表] Estimation of donor and acceptor levels in Al-doped ZnTe from photoluminescence measurement (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Saito, T. Saeki, X. Han, T. Tanaka, Q. Guo, and M. Nishio
  • 学会等名: 7th International conference on Thin Film Physics and Applications
  • 発表場所: Shanghi, China
  • 年月日: 20100924-27
• [学会発表] Estimation of in-plane profiles in thickness and composition for ZnMgTe layers by optical methods (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Saito, K. Sekioka, T. Tanaka, Q. Guo, and M. Nishio
  • 学会等名: 7th International conference on Thin Film Physics and Applications
  • 発表場所: Shanghi, China
  • 年月日: 20100924-27
• [学会発表] Effect of VI/II ratio upon photoluminescence and electrical properties of phosphorus-doped ZnTe films grown by MOVPE (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Nishio, K. Saito, T. Tanaka, Q. Guo
  • 学会等名: The 18th International Vacuum Congress
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20100823-27
• [学会発表] Effects of substrate temperature upon the properties of ZnMgTe layer grown by MOVPE (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Saito, Y. Inoue, Y. Hayashida, T. Tanaka, Q.X. Guo, M. Nishio
  • 学会等名: The 18th International Vacuum Congres
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20100823-27
• [学会発表] Temperature Dependence of Electrical Properties from P-Doped ZnMgTe Bulk Crystals Grown by Bridgman Method (2010)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Nishio, Kyosuke Hiwatashi, Keita Kai, Katsuhiko Saito, Tooru Tanaka, Qixin Guo
  • 学会等名: The 16th International Conference on Crystal Growth
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20100808-13
• [学会発表] Effects of Total Flow Rate on ZnTe Growth on GaAs Substrate by Metalorganic Vapor Phase Epitaxy (2010)
  • 著者名/発表者名: Qixin Guo, Masaki Nada, Yaliu Ding, Katsuhiko Saito, Tooru Tanaka, Mitsuhiro Nishio
  • 学会等名: The 16th International Conference on Crystal Growth
  • 発表場所: 20100808-13
  • 年月日: 20100808-13
• [学会発表] Development of ZnTe1-xOxintermediate band solar cells (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Tanaka, K.M.Yu, P.R. Stone, J.W.Beeman, O.D. Dubon, L.A. Reichertz, V.M. Kao, M.Nishio, and W.Walukiewicz
  • 学会等名: 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conference
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 20100620-25
• [学会発表] ブリッジマン法によるPドープZn1-xMgxTeバルク結晶の電気的特性の温度依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 樋渡恭佑, 齋藤勝彦, 田中徹, 郭其新, 西尾光弘
  • 学会等名: 平成22年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] MBE-VLS成長によるZnTeナノワイヤの特性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 持永智洋,大下裕史,田中徹,齋藤勝彦,郭其新,西尾光弘
  • 学会等名: 平成22年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] (111)GaAs基板上ZnTeヘテロエピタキシャル薄膜の作製及び特性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 御厨 雄大,灘真輝, 齋藤勝彦, 西尾光弘, 郭其新
  • 学会等名: 平成22年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] MBE 法により作製したZnTe/ZnMgTe量子井戸構造の光学特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大下 裕史, 田中 徹, 齋藤 勝彦, 郭 其新, 西尾 光弘
  • 学会等名: 平成22年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] 有機金属気相成長法により異なる基板温度で作製されたZnMgTeエピ膜の特性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 林田 裕次, 齋藤 勝彦, 田中 徹, 郭 其新, 西尾 光弘
  • 学会等名: 平成22年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] ZnTeホモ接合太陽電池の作製と評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 草場修平, 田中徹, 齋藤勝彦, 郭其新, 西尾光弘, Kin Man Yu, Wladek Walukiewicz
  • 学会等名: 平成22年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] 反射スペクトル法による2インチ径ZnMgTe膜の膜厚および組成面内分布評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 関岡 敬太, 齋藤 勝彦, 田中 徹, 郭 其新, 西尾 光弘
  • 学会等名: 平成22年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] MOVPE法によるGaAs基板上ZnTeエピタキシャル成長膜のバッファー層効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 灘真輝, 御厨雄大, 齋藤勝彦, 田中徹, 西尾光弘, 郭其新
  • 学会等名: 第63回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 九州産業大学
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] ZnTe/ZnMgTe量子井戸構造のMBE成長と評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大下裕史,田中 徹,齋藤勝彦,郭其新,西尾光弘
  • 学会等名: 2010年秋季第71回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] ZnTe基板上へのZnTeナノワイヤのMBE-VLS成長 (2010)
  • 著者名/発表者名: 持永智洋,大下裕史,田中徹,齋藤勝彦,郭 其新,西尾光弘
  • 学会等名: 2010年秋季第71回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [図書] 2013化合物半導体技術大全第2編 第7章 第6節ZnTe基板とLEDへの応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中徹,齋藤勝彦, 西尾光弘,郭 其 新
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 株式会社電子ジャーナル
• [図書] Light-Emitting Diodes and Optoelectronics: New Research Enhanced Efficiency of ZnTe-Based Green Light-Emitting Diodes (2012)
  • 著者名/発表者名: Tooru Tanaka, Katsuhiko Saito, Qixin Guo, Mitsuhiro Nishio
  • 総ページ数: 22
  • 出版者: Nova Science Publishers, Inc. New York
• [備考] 研究内容又は研究成果に関するWebページ等光半導体研究室
  • URL: http ://www.sc.ec.saga-u.ac.jp/
• [備考] 光半導体研究室 研究業績
  • URL: http ://www.sc.ec.saga-u.ac.jp/publication.html
• [備考] 光半導体研究室 研究内容
  • URL: http ://www.sc.ec.saga-u.ac.jp/research.html
• [備考] 佐賀大学研究業績目録検索 西尾光弘
  • URL: http ://research.dl.saga-u.ac.jp/ra/search.html#/cgi-bin/ra/ra-search.cgi?lang=jp&searchType=openUrl&center_id=nishiom
• [備考] 光半導体研究室の研究内容をpdfでダウンロ-ドできるようにしている。