次世代パワー照明デバイスを目指したナノ微粒子蛍光体に関する研究

下一代功率照明器件用纳米颗粒荧光粉的研究

基本信息

批准号：
03J03732
负责人：
大前邦途
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、平成16年4月1日から平成17年3月31日までの一年間ドイツ連邦共和国ポール・ドルーデ研究所において、M面GaNの光物性に関する研究に従事している。M面GaNの大きな特徴の一つは、M面は無極性面であるために、従来のC面GaNで大きな問題となっていた自発・ピエゾ分極による内部電界を無視できることにある。実際のデバイスにおいては、井戸内に大きな電界が存在すると量子井戸に注入された電子と正孔が空間的に分離するために発光効率の低下をまねく。M面GaNは無極性面であるためにこの効果を無視でき発光効率の向上が期待される。我々の研究では、M面GaNをrfプラズマmolecular beam epitaxyを用いてLiA102上に成長している。LiA102上のM面GaNは、面内に異方性のある圧縮歪みをもつ。その結果、価電子帯のトップの2つのバンドのエネルギー差がc面GaN(7meV)に比べてM面GaN(50meV)では大きくなることを明らかにした。このような大きな価電子帯のエネルギー差はレーザダイオードにおいて反転分布を作製するためのキャリア密度の低減につながると考えられる。さらに、M面GaNは面内に大きな光学的異方性をもち、これが透過型の偏光フィルターとして使えることに着目して実験を行った。これは、M面GaNでは、ある波長域(約360nm)でa軸に平行な光だけを吸収することを利用している。その結果、最大40度の偏光面の回転が観測された。さらに、この回転角を光励起したキャリアによって制御するためにPump＆Probeの実験系を立ち上げ測定を行った。その結果、光励起しない場合40度で合った回転角が光励起により5度まで低減されることを観測した。また、Pump光の強度およびPump光とProbe光の時間遅れを制御することにより40度から5度まで連続的に変化させることができることも示した。

今年，从2004年4月1日到2005年3月31日，我在德意志联邦共和国保罗·德鲁德研究所从事M面GaN光学特性的研究。 M面GaN的一大特点是，由于M面是非极性面，因此传统C面GaN的大问题——自发极化和压电极化引起的内部电场可以忽略不计。。在实际器件中，当阱内存在大电场时，注入量子阱的电子和空穴在空间上分离，导致发光效率降低。由于M面GaN是非极性面，因此可以忽略该影响，有望提高发光效率。在我们的研究中，使用射频等离子体分子束外延在 LiA102 上生长 M 面 GaN。 LiA102上的M面GaN具有面内各向异性压缩应变。结果表明，价带的两个顶带之间的能量差在M面GaN(50meV)中比在c面GaN(7meV)中大。据认为，如此大的价带能量差导致载流子密度降低，从而在激光二极管中产生粒子数反转。此外，我们还针对M面GaN具有较大的面内光学各向异性，可以用作透射型偏振滤光片这一事实进行了实验。这是利用了 M 面 GaN 仅吸收特定波长范围（约 360 nm）内平行于 a 轴的光的事实。结果，观察到偏振面旋转高达 40 度。此外，为了利用光激发载流子控制该旋转角度，我们建立了泵浦&探针实验系统并进行了测量。结果，我们观察到，在没有光激发的情况下，旋转角度为 40 度，而在光激发的情况下，旋转角度减小到 5 度。我们还表明，通过控制泵浦光的强度以及泵浦光和探测光之间的时间延迟，可以将角度从 40 度连续改变到 5 度。