ZnMgTe光閉じ込め材料を用いたZnTeベース純緑色発光デバイスの高輝度化

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15560010
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 小川 博司 佐賀大学, シンクロトロン光応用研究センター, 教授 (10039290)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 徹 佐賀大学, 理工学部, 助手 (20325591) ; 西尾 光弘 佐賀大学, 理工学部, 教授 (60109220)
• Keywords: ZnTe / ZnMgTe / ドーピング / 発光ダイオード / 有機金属化学気相成長 / ルミネッセンススペクトル

Research Abstract

(1)アンドープZnMgTe基板結晶の作製:ブリッジマン法により良好な結晶が得られた。
(2)低抵抗率p形ZnMgTe基板結晶の作製:(1)の手法により、Pドープの単結晶板を作製できた。
(3)ZnMgTe基板結晶の物性評価:フォトルミネッセンス(PL)法とパウ法により物性評価した。その結果、深い準位による発光が抑制され、浅いアクセプタによる発光が顕著に認められるとともに、これと符合して室温で5×10^<17>cm^<-3>と高いキャリア密度を有するp形ZnMgTeが得られた。
(4)エピタキシャル成長による低抵抗率p形ZnMgTeエピタキシャル膜の形成:本年度は良好なZnMgTe膜を得るための成長条件を探った。このため、有機金属化学気相成長法を用いて基板温度、原料供給量比、Mg量をパラメータとしてZnMgTeのエピタキシャル膜を成長させた。
(5)ZnMgTe基板結晶上のpn接合ZnTeエピタキシャル膜の形成:別の有機金属化学気相成長装置を用いて、P、I、Cl、およびBドープZnTeのエピタキシャル膜を成長させ、PL法、パウ法、X線ロッキングカーブ測定法などで物性評価した。Pドーピングに関しては新しいドーパント原料を提案でき、I,Cl,Bのドービングに関してはドービングメカニズムを議論できた。
(6)ZnMgTeエピタキシャル膜の物性評価:(4)の成長実験で得られZnMgTe膜のMg組成と低温PLスペクトルを明らかにした。
(7)発光デパイスの作製:ZnTe基板上のpn接合ZnTeの発光デバイスを試作し、SEMカソードルミネッセンス像の微視的観察などを行った。これはZnMgTe基板上のpn接合ZnTeの発光デバイスと比較し、光閉じ込め効果を明らかにする上で重要である。
(8)発光デバイスの特性評価:(7)で試作したダイオードの電気的特性,発光特性を明らかにした。

Research Products

• [Publications] Qixin Guo: "Characterization of damage in reactive ion etched ZnTe"Journal of Vacuum Science and Technology. A21. 59-61 (2003)
• [Publications] Tooru Tanaka: "Fabrication of ZnTe light-emitting diodes using Bridgman-grown substrates"Japanese Journal of Applied Physics. 42. L362-L364 (2003)
• [Publications] Tooru Tanaka: "Photoluminescence of iodine-doped ZnTe homoepitaxial layer grown by metalorganic vapor phase epitaxy"Journal of Applied Physics. 93. 5302-5306 (2003)
• [Publications] Tooru Tanaka: "Photoluminescence of Cl-doped ZnTe epitaxial layer grown by atmospheric pressure metalorganic vapor phase epitaxy"Journal of Applied Physics. 94. 1527-1530 (2003)
• [Publications] Tooru Tanaka: "Electroluminescence and photoluminescence characteristics in ZnTe LED fabricated by Al thermal diffusion"physica status solidi. (in press).
• [Publications] Kasuki Hayashida: "Growth of phosphorus-doped ZnTe layers by metalorganic vapour phase epitaxy using tris-dimethylaminophosphorus"physica status solidi. (in press).