Development of hetero-structure control and opto-electronics device application technology based on III-nitride semiconductor nanowall crystal

基于III族氮化物半导体纳米壁晶体的异质结构控制及光电子器件应用技术开发

• 批准号: 21310087
• 负责人: KIKUCHI Akihiko
• 金额: $ 12.4万
• 依托单位: Sophia University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21310087/
• 关键词: ナノ光デバイス; ナノ電子デバイス; ガリウムナイトライド; ナノウォール; 半導体レーザ; FET; 窒化物半導体; 選択成長; 電界効果トランジスタ; ナノ結晶; 分子線エピタキシー; 半導体超微細化; GaN; ナノコラム

The selective area RF-MBE growth technology of artificially shape controlled thin GaN nano-crystal of "nanowall" was established. It was found that dislocation stopping mechanism at the bottom of nanowall brings about high quality dislocation-free crystal growth. Nanowall top shape control technique, growth conditions of embedded InGaN active layer and dependency of emission characteristics of InGaN/GaN nanowall was clarified. The potentiality of GaN nanowall for optical and electronic device application was proved by room temperature photo-pumped lasing of GaN nanowall and first demonstration of AlGaN/GaN heterostructure nano-FET.

建立了“纳米墙”人工形状控制薄型GaN纳米晶的选区RF-MBE生长技术。研究发现纳米壁底部的位错阻止机制可以实现高质量的无位错晶体生长。阐明了纳米壁顶部形状控制技术、嵌入式InGaN有源层的生长条件以及InGaN/GaN纳米壁发射特性的依赖性。 GaN 纳米壁的室温光泵激光和 AlGaN/GaN 异质结构纳米 FET 的首次演示证明了 GaN 纳米壁在光学和电子器件应用中的潜力。

项目成果

Emission color control from blue to red with nanocolumn diameter of InGaN/GaN nanocolumn arrays grown on same substrate

• DOI: 10.1063/1.3443734
• 发表时间: 2010-06-07
• 期刊: APPLIED PHYSICS LETTERS
• 影响因子: 4
• 作者: Sekiguchi, Hiroto;Kishino, Katsumi;Kikuchi, Akihiko
• 通讯作者: Kikuchi, Akihiko

Formation of InGaN quantum dots in regularly arranged GaN nanocolumns grown by rf-plasma-assisted molecular beam epitaxy

通过射频等离子体辅助分子束外延生长规则排列的 GaN 纳米柱中形成 InGaN 量子点

• DOI: 10.1002/pssc.201083915
• 发表时间: 2010
• 期刊: Phys. Stat. Sol. C
• 作者: H. Sekiguchi;K. Kishino;A. Kikuchi
• 通讯作者: A. Kikuchi

AlN/GaN多層膜反射鏡上InGaN/GaN MQWナノコラム共振器構造の制御

AlN/GaN 多层反射器上 InGaN/GaN MQW 纳米柱谐振器结构的控制

• 发表时间: 2010
• 作者: 荒木隆一;岸野克巳;石沢峻介;小川高史;菊池昭彦
• 通讯作者: 菊池昭彦

Anderson localization of light in random configuration of dielectric circular cylinders

介电圆柱体随机配置中的安德森光定位

• 发表时间: 2009
• 作者: Y.Inose;T.Ohtsuki;H.Kunugita;K.Ema;M.Sakai;A.Kikuchi;K.Kishino
• 通讯作者: K.Kishino

Epitaxial Lateral Overgrowth of InN on sapphire substrates with Mo striped patterns by rf-MBE

通过 rf-MBE 在具有 Mo 条纹图案的蓝宝石衬底上外延横向生长 InN

• 发表时间: 2010
• 作者: J.Kamimura;K.Kishino;A.Kikuchi
• 通讯作者: A.Kikuchi