2001 Fiscal Year Annual Research Report
高輝度フルカラーディスプレイ用希土類添加窒化物半導体のエピタキシャル成長と物性
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13875062
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
藤原 康文 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (10181421)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
町田 英明 (株)トリケミカル研究所, 技術開発本部, 主幹研究員
竹田 美和 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20111932)
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| Keywords | 希土類添加窒化物半導体 / フルカラーディスプレイ / エルビウム / 電流注入発光 / 局所構造 |
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| Research Abstract |
本研究では、各種希土類元素を添加した窒化物半導体を有機金属気相エピタキシャル(OMVPE)成長装置を基本とした、既存の原子層制御エピタキシャル成長装置を用いて作製し、希土類発光特性を解明することを第一の目的とする。その際、既に掌握しているミクロ構造評価技術である蛍光EXAFS法を用いて希土類原子周辺局所構造と発光特性の関連を明らかにする。また、成長に用いる有機希土類原料は自ら設計/合成するとともに、高い発光効率を示す局所構造の効率的形成を促すように随時、改良を加える。さらに、それら材料の特性を存分に発揮した発光デバイスを試作し、デバイス構造における発光特性を評価することを第二の目的とする。
現在のところ、Er添加GaNの成長を当面の目標とし、新規Er原料の開発と、GaAsを母体とした予備的な添加実験に取り組んでいる。
これまでの研究において、以下の知見を得ている。
1.有機Er原料としてトリスエチルシクロペンタジエニルエルビウム(Er(EtCp)_3)を新たに開発・合成した。得られたEr(EtCp)_3は使用温度では液体であり、均一添加およびδ添加において、原料供給条件によりEr量を制御できることを確認した。
2.GaAsにおいてErとOを共添加することにより、Er発光中心がEr-20発光中心に単一化され、発光強度が2桁程度増大することを確認した。また、pn制御を施したEr添加GaAs/GaInP DH構造において、室温でErに起因する電流注入発光を観測した。そのスペクトル形状はEr-20発光中心のものと一致していることから、電流注入によりEr-20発光中心が効果的に励起されていることを明らかにした。
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[Publications] A. KOIZUMI: "Luminescence properties of Er,O-codoped GaAs/GaInP double heterostructures grown by organometallic vapor phase epitaxy"Applied Physics Letters. 80(9). 1559-1561 (2002)
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[Publications] Y. FUJIWARA: "Luminescence properties of Dy-doped GaAs grown by organometallic vapor phase epitaxy"Physica B. 308-310. 796-799 (2001)
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[Publications] A. KOIZUMI: "Luminescence properties of Er,O-codoped GaAs/GaInP double heterostructures grown by organometallic vapor phase epitaxy"Physica B. 308-310. 891-894 (2001)
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[Publications] Y. FUJIWARA: "Luminescence properties of Er,O-codoped GaP grown by organometallic vapor phase epitaxy"Materials Science and Engineering B. 81. 153-156 (2001)
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[Publications] H. OHTA: "Codoping effects of O_2 into Er-doped InP epitaxial layer grown by OMVPE"Physica E. 10(1-3). 399-402 (2001)
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[Publications] T. KOIDE: "OMVPE growth and properties of Dy-doped III-V semiconductors"Physica E. 10(1-3). 406-410 (2001)
