HVPE成長した窒化アルミニウム上への紫外線発光ダイオード作製に関する研究

HVPE生长氮化铝紫外发光二极管的研究

基本信息

批准号：
06F06113
负责人：
平松和政
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Mie University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

HVPE法により作製したA1N単結晶基板上に高性能な深紫外LED(波長280〜340nm)を実現することを目的として、今年度は極性及び無極性A1NのMOVPE成長と無極性SiドープGaNの光学的特性評価を行った。高温でのA1Nの成長を行う前に、A1N中間層を導入することにより表面の平坦性に優れたA1N成長僧を得ることができた。原子間力顕微鏡による表面粗さの測定において中間層がある場合とない場合での表面粗さはそれぞれ0.84nmと13.4nmであった。さらにKOH溶液によるエッチングを行ったところ、中間層を含んだA1Nではエソチングされないのに対して、中間層を含まないA1Nではエッチングされた。これは、中間層を含んだA1Nでは表面がAlのポラリティを有しているのに対して、中間層を含んでいないA1NではNのポラリティまたはAlとNの混合ポラリティを有しているためであると考えられる。無極性SiドープGaNの光学的特性評価では、厚さ2μmのa面GaNのフォトルミネッセンス測定を行った。フォトルミネセンス測定により3.487eV、3.440eVなどの発光ピークが観測された。3.487eVのピークはGaNのバンド間発光のピークである。一方、3.440eVのピークはDAペア発光か積層欠陥による発光ピークの可能性が考えられるが、ブルーシフトがなかったことやフォトルミネッセンスの温度依存性の測定から、このピークは積層欠陥に起因するピークであることが明らかになった。これらの研究成果を通し、A1N単結晶基板上に高性能な深紫外LEDを実現するための基礎的な検討を行うことができた。

为了在HVPE方法制造的A1N单晶衬底上实现高性能深紫外LED（波长280-340 nm），今年我们将重点研究极性和非极性A1N的MOVPE生长以及非极性光学评价了Si掺杂的GaN的特性。通过在高温生长 A1N 之前引入 A1N 中间层，我们能够获得具有优异表面平整度的 A1N 生长层。使用原子力显微镜测量的表面粗糙度显示，有和没有中间层的表面粗糙度分别为0.84 nm和13.4 nm。此外，当使用KOH溶液进行蚀刻时，包含中间层的AlN没有被蚀刻，而没有中间层的AlN被蚀刻。这是因为，包括中间层的AlN在其表面上具有Al极性，而不包括中间层的AlN具有N极性或Al和N的混合极性。据认为存在。为了评估非极性 Si 掺杂 GaN 的光学特性，我们对 2 μm 厚的 a 面 GaN 进行了光致发光测量。通过光致发光测量观察到诸如3.487eV和3.440eV的发射峰。 3.487 eV处的峰值是GaN的带间发射峰值。另一方面，3.440eV处的峰可能是由于DA对发射或堆垛层错引起的，但基于缺乏蓝移和光致发光的温度依赖性的测量，可以清楚地看出该峰是由于堆垛层错引起的。。通过这些研究成果，我们能够进行基础研究，以在A1N单晶基板上实现高性能深紫外LED。