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2013 年度 実施状況報告書

近接場走査型顕微鏡によるInGaN発光デバイスの点滅発光現象の研究

研究課題

研究課題/領域番号 24560014
研究機関横浜市立大学

研究代表者

ミケレット ルジェロ  横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科, 教授 (50397600)

キーワードInGaN / Photoluminescence / 発光デバイス / 点滅現象 / Ab-Initio / シミュレーション / 発光 / ホトルミネセンス
研究概要

光の点滅現象は割と遅いスピードで行います。タイムスケールは大体200msecである。しかし、半導体材料のホトルミネセンスはフェムトsecの現象であることで、点滅現象は基準な光学理論で説明出来ません。
今年の本研究ではInGaNの光デバイスの発光点滅現象が昨年の続きで深く調べました。近接場走査型顕微鏡を用いて、デバイスの局在な発光を観測し、発光のスペクトルも調べました。そのデータと温度依存性の実験結果をつかって理論モデルを確立しました。理論モデルではInGaNのWurzite格子が温度のために微小振動をさせ、キャリア再結合の確率は時間的に変化します。変化の基本タイムスケールはフェムトsecですが、今年に作った理論ではWurzite格子の振動波が干渉され、実験で観測出来るの遅い振動が存在できることが確認しました。
その遅い波は点滅現象の原因であることが提案しました。この新しい点滅現象理論モデルは今年のApplied Physics Letterの論文にまとめました(APL 103, 172109 (2013))。点滅現象が材料の格子の強い依存性がるため、Ab-initioシミュレーションソフトを確立し、シミュレーションの研究も活発に進んでいます。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

点滅現象の原理とそのモデルが確立ことが出来ました、それに関するの研究論文も高いレベルの国際雑誌に投稿出来ました。
Ab-Initioのシミュレーションが進んでいます。

今後の研究の推進方策

これからAb-Initioのシミュレーションを進みたいと思います。
そのシミュレーションで発光のプロセス及び点滅現象の過程の原因がもっと別な視点から深きに調べたいと思います。
今までの研究は実験結果とクラシク物理をつかった理論の比較、これからab-Initioの量子力学シミュレーションを用いて、量子力学の原子レベルの視点からInGaNの発光プロセスが検討する、点滅現象と過去及び新しいの実験データが比較するつもりです。
その結果で理論モデル及び実験の仕方の改善できるところが期待しています。

次年度の研究費の使用計画

購入しました光学検出は計画より安くしました。
計画と異なる国際学会に参加して旅費は計画より安くになりました。
実験及びシミュレーション研究を行うため下記のものが購入するつもりです:ab-initio計算ソフトの購入、早い計算機、光学パーツ、光ナノプローブ。他の費用は印刷費、国内旅費、国際旅費、学会参加費、共同研究打ち合わせ費、試料費。
Ab-Initioソフトを使って、点滅現象の現象は量子力学の視点から調べる。近接場走査型顕微鏡で過去局在光学実験は改善する。我々は今年投稿した点滅現象の新理論モデルを学会で推進する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Observation of lattice thermal waves interference by photoluminescence blinking of InGaN quantum well devices2013

    • 著者名/発表者名
      R. Micheletto, K. Oikawa, C. Feldmeier
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 103 ページ: 172109

    • DOI

      10.1063/1.4826088

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Fast and Precise HOG-Adaboost Based Visual Support System Capable to Recognize Pedestrian and Estimate Their Distance2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kishino, Sun Zhe, R. Micheletto
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8158 ページ: 20-29

    • DOI

      10.1007/978-3-642-41190-8_3

    • 査読あり
  • [学会発表] Software-aided Processing of DNA Adductomics Data Obtained by Liquid Chromatography Electrospray Ionization Tandem Mass Spectrometry2013

    • 著者名/発表者名
      Kanaly, R. A., Maeda, A. H., Hamamura, N., Micheletto, R.
    • 学会等名
      The XII International Congress of Toxicology (ICT2013)
    • 発表場所
      Seoul, South Korea
    • 年月日
      20130630-20130704
  • [学会発表] Investigation of DNA Modifications in a Soil Bacterium After Exposure to Organic and Inorganic Pollutants by LC-tandem Mass Spectrometry2013

    • 著者名/発表者名
      Kanaly, R. A., Micheletto, R., Maeda, A. H., Hamamura, N.
    • 学会等名
      American Society for Microbiology General Meeting 2013
    • 発表場所
      Denver, Colorado, USA
    • 年月日
      20130518-20130521
  • [学会発表] Blinking in Photoluminescence is caused by slow beating of THz vibration of the Quantum Well2013

    • 著者名/発表者名
      R. Micheletto, K. Oikawa, C. Feldmeier
    • 学会等名
      The 4 th International Conference on Advanced Materials Research ( ICAMR 201 4 )
    • 発表場所
      Macau, China
    • 年月日
      20130122-20130123

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公開日: 2015-05-28  

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