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。

This year, I was engaged in research into the optical properties of M-sided GaN at the Paul Drude Institute in the Federal Republic of Germany for a year from April 1, 2004 to March 31, 2005. One of the major features of M-plane GaN is that because M-plane is non-polar, it can neglect the internal electric field caused by spontaneous piezopolarization, which has been a major problem with conventional C-plane GaN.在实际设备中，井中的大电场的存在导致电子和孔的空间分离注入量子孔中，从而降低了发光效率。由于M平面GAN是一个非极性表面，因此可以忽略此效果，并且预计发光效率的提高。在我们的研究中，使用RF等离子体分子束外延在LIA102上生长M平面GAN。 LIA102上的M平面GAN在平面中具有各向异性压缩应变。结果，据显示，在M平面GAN（50 MEV）中，价带顶部的两个频段之间的能量差要比C平面GAN（7 MeV）更大。价带中的这种较大的能量差异被认为会导致载体密度降低，从而在激光二极管中制造倒分布。此外，我们进行了一个实验，重点是M-Plane Gan在平面内具有较大的光学各向异性，并且可以用作透射型偏振滤波器。这利用了以下事实：在M平面GAN中，仅平行于A轴的光在特定波长范围内吸收（约360 nm）。结果，观察到极化平面高达40度的旋转。此外，为了通过光激发的载体来控制此旋转角度，启动并测量了泵和探针实验系统。结果，观察到没有进行光激发时，将40度的旋转角还原至5度。还已经表明，泵灯的强度以及泵灯的时间延迟和探针光的时间延迟可以从40度连续更改为5度。