2012 Fiscal Year Annual Research Report
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22360013
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| Research Institution | NTT Basic Research Laboratories |
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Principal Investigator |
赤坂 哲也 日本電信電話株式会社ＮＴＴ物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 主任研究員 (90393735)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 秀樹 日本電信電話株式会社ＮＴＴ物性科学基礎研究所, 量子光物性研究部, 主幹研究員 (10393795)
小林 康之 日本電信電話株式会社ＮＴＴ物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 主幹研究員 (90393727)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 結晶成長 / 窒化物半導体 / ステップフリー / 量子井戸 / 無転位 |
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| Research Abstract |
従来の窒化物半導体は、SiやGaAs等と比較して結晶欠陥（転位）が多く平坦性が悪いため、量子井戸における量子準位の揺らぎや発光効率の低下が問題であった。そのため、無転位で完全に平坦（ステップフリー）な窒化物半導体のヘテロ界面が望まれていた。本研究では、無転位で1分子層のステップもない理想的なヘテロ界面を有するInN極薄量子井戸を作製し、窒化物半導体を用いた赤色や通信波長帯の発光素子実現を目指す。さらに、学術的な貢献として、窒化物半導体の成長機構の解明、ステップフリーヘテロ界面を有するInN量子井戸の作製と光学物性の評価を行う。昨年度までに、①転位密度の低いGaN基板を用いた選択成長を行ってGaNステップフリー面を形成、②GaNのらせん成長や核成長機構を検討、③GaNをバリア層とするInN単一量子井戸の作製、これらの項目を達成した。
今年度は、作製したInN単一量子井戸の構造や光学物性に関して詳細に検討を行った。高分解走査透過型電子顕微鏡により、InN量子井戸が均一な１分子層の厚みを持ち、GaNバリア層との界面がステップフリー面であることを明らかにした。また、このInN単一量子井戸層から、波長が約400nmのシャープな光励起発光を得た。同じ波長で発光する従来の窒化物半導体（InGaN）量子井戸に比べて、発光スペクトル幅が1/7程度と非常にシャープであった。これらの検討から、ステップフリーInN単一量子井戸が持つ、界面の急峻さや混晶組成の揺らぎのなさというメリットを実験的に証明した。
インパクトファクターの高い(IF=13.877)Advanced Materials誌を含め、査読付外国論文誌に２件論文が掲載された。また、国際会議の招待講演を２件行った。他に、国際会議２件、および、国内会議４件の口頭発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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