希土類添加窒化物半導体を用いた集積型微小光源の開発とナノシステムへの応用

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22560328
• 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: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 岡田 浩 豊橋技術科学大学, エレクトロニクス先端融合研究所, 准教授 (30324495)
• 連携研究者: 若原 昭浩 豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00230912)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 窒化物半導体 / 発光デバイス / 希土類元素 / 高電子移動度トランジスタ / イオン注入 / ヘテロ構造

研究概要

窒化物半導体ヘテロ構造である AlGaN/GaN 高電子移動度トランジスタ構造のチャネル中にイオン注入法により希土類元素であるユーロピウム(Eu)を添加した新しい三端子型発光デバイスを開発した。電流注入発光スペクトルに希土類元素からの発光を確認した。集積型微小光源の開発に向けたプロセス開発や、光閉じ込め構造について検討した。この新しい発光デバイスの放射線耐性の優れた発光デバイスへの可能性を見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of Proton Irradiation on 2DEG in AlGaN/GaN Heterostructures (2013)
  • 著者名/発表者名: A.Abderrahmane, S.Koide, T.Tahara, S. Sato, T.Ohshima, H.Okada and A.Sandhu
  • 雑誌名: Journal of Physics Conference Series 巻: 433 ページ: 012011
  • 査読あり
• [雑誌論文] ntelligent Ultraviolet Sensor Composed of GaN-Based Photodiode and N-Channel Metal Oxide Semiconductor Si-Charge Transfer Type Signal Processor (2012)
  • 著者名/発表者名: C.Y.Lee, F.Matsuno, Y.Hashimoto, H.Okada, K.Sawada, and A.Wakahara
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: Vol.51 ページ: 044101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robust Hall Effect Magnetic Field Sensors for Operation at High Temperatures and in Harsh Radiation Environments (2012)
  • 著者名/発表者名: Abdelkader Abderrahmane , ShotaKoide , Shin-Ichiro Sato , Takeshi Ohshima , Adarsh Sandhu , and, Hiroshi Okada
  • 雑誌名: IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS 巻: Vol.48 ページ: 4421- 4423
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Proton Irradiation on the Magnetoelectric Properties of 2DEG AlGaN/GaN Micro-Hall Sensors (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Okada, A.Abderrahmane, S.Koide, H.Takahashi, S.Sato, T.Ohshima and A.Sandhu
  • 雑誌名: Journal of Physics Conference Series 巻: Vol.352 ページ: 012010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integration of Micro-Light-Emitting-Diode Arrays and Silicon Driver for Heterogeneous Optoelectronic Integrated Circuit Device (2012)
  • 著者名/発表者名: S.B.Shin, K.Iijima, J.Chiba, H.Okada, S.Iwayama, and A.Wakahara
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: Vol.50 ページ: 04DG12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Mg codoping on Eu3+luminescence in GaN grown by ammonia molecular beam epitaxy (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasufumi Takagi, Takanobu Suwa, Hiroto Sekiguchi, Hiroshi Okada, and Akihiro Wakahara
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: Vol.99 ページ: 171905
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eu 添加 AlGaN/GaN HEMT 構造を用いた発光素子の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 近藤正樹、秦貴幸、岡田浩、若原昭浩・古川雄三
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: 110巻 ページ: 11-16
• [学会発表] Development of Lattice- Matched GaPN/ AlGaPN DBR on Si (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Okada, K. Kumagai, T. Kawai, H. Sekiguchi, and A. Wakahara
  • 学会等名: IEEE Photonics Conference 2012
  • 発表場所: サンフランシスコ(米国)
  • 年月日: 2012-09-27
• [学会発表] Robust Hall effect magnetic field sensors for operation at high temperatures and in harsh radiation environments (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Okada, S. Koide, S. Sato, T. Ohshima and A. Sandhu
  • 学会等名: International Magnetics Conference, INTERMAG 2012
  • 発表場所: バンクーバー(カナダ)
  • 年月日: 2012-05-11
• [学会発表] Mg 共添加による GaN:Eu の発光特性向上のメカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 関口寛人,大谷龍輝,高木康文, 岡田 浩,若原昭浩
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] NH3-MBE 法による GaN:Eu LED の発光特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大谷龍輝, 松村亮太,関口寛人,高木康文,岡田 浩,若原昭浩
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 希土類添加III 族窒化物半導体を用いた三端子型発光デバイスの作製(4) (2012)
  • 著者名/発表者名: 近藤正樹, 岡田 浩,関口寛人,若原昭浩,佐藤真一郎,大島 武
  • 学会等名: 希土類添加III 族窒化物半導体を用いた三端子型発光デバイスの作製(4)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Eu selective doped light emitting transistor based-on AlGaN/GaN heterostructure (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Kondo, T. Hata, H. Okada, A. Wakahara, S. Sato, and T. Oshima
  • 学会等名: Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference 2011
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] Effects of Mg co-doping on Eu site in GaN by NH3-MBE (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Okada, Takanobu Suwa, Yasufumi Takagi, Hiroto Sekiguchi, and Akihiro Wakahara
  • 学会等名: International Conference on Nitride Semiconductors 2011
  • 発表場所: Glasgow (英国)
  • 年月日: 2011-07-11
• [学会発表] Effect of Nitrogen Source on Doping Properties of GaN:Eu Grown by MBE (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Suwa, Y.Takagi, H.Sekiguchi, H.Okada, A.Wakahara
  • 学会等名: rd International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-03-06
• [学会発表] AlGaN/GaN発光デバイスの希土類イオン注入条件についての検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡田 浩、秦 貴幸、近藤 正樹、若原 昭浩、古川 雄三、大島 武‡佐藤 真一郎
  • 学会等名: 第5回高崎量子応用研究シンポジウム
  • 発表場所: 高崎
  • 年月日: 2010-10-14
• [学会発表] AlGaN/GaN発光デバイスの希土類イオン注入条件についての検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 近藤 正樹、秦 貴幸、岡田 浩、若原 昭浩、古川 雄三、佐藤 真一郎、大島 武
  • 学会等名: 電子情報通信学会シリコン材料・デバイス研究会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2010-05-13
• [備考]
  • URL: http://www.int.ee.tut.ac.jp/oeg