ＩｎＧａＮ系長波長発光デバイスの作製と励起子局在現象に基づく光物性制御

InGaN基长波长发光器件的制备及基于激子局域化现象的光学性能控制

基本信息

批准号：
16J08760
负责人：
尾﨑拓也
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J08760/
关键词：
ScAlMgO4 InGaN MOVPE 赤色

项目摘要

本研究では、InGaN系可視発光デバイスにおける可視長波長発光域における発光効率の向上を目指し、ScAlMgO4基板上へのInGaNエピタキシャル膜のMOVPE成長に取り組んだ．格子整合した低温InGaNバッファ層の導入により膜の均一性を向上させることで，ほぼ無歪の格子整合In0.17Ga0.83N単層膜の作製できていることをXRDによって評価している．今年度は，この成果を基にInGaNエピタキシャル層の成長方向のIn組成揺らぎを評価し，組成引き込み効果，すなわち結晶成長温度などの条件を少し変動させても格子整合のIn組成にピニングされる現象を発見している（論文投稿予定）．さらに，得られたMOVPE成長条件を基にして，格子整合In0.17Ga0.83N単層膜上にIn0.17Ga0.83N/ InxGa1-xN/ In0.17Ga0.83N (x > 0.17)系QWを作製し，上記構造から赤色フォトルミネッセンスを観測することに成功している．さらに，その内部量子効率はサファイア基板上GaNをベースに作成された従来の構造と比較して十倍以上高いことを明らかにした．また、QWの成長温度を変化させることで発光波長の制御にも成功しており，温度を下げることで680nmの発光を得ることに成功した．この成果は，ScAlMgO基板を用いることで青，緑，赤色の可視全域をカバーするだけでなく赤外発光のInGaN系LEDが実現できる可能性を示すものである．（発表および論文投稿予定）

在这项研究中，我们旨在提高基于Ingan的可见光发光设备的可见长波长发射范围的发光效率，并致力于ScalmGo4底物上Ingan外生膜的Movpe生长。 XRD评估了通过引入晶格匹配的低温INGAN缓冲层，可以改善膜的均匀性，并且可以制造几乎无应变的晶格匹配的单层膜。今年，基于这些结果，我们评估了Ingan外观层的生长方向上Ingan组成的波动，并发现了将固定在组成中匹配的晶格匹配的现象，即使诸如组成效应等条件（即晶体生长温度）略有波动（纸张提示）。此外，根据获得的MOVPE增长条件，我们在晶格上制造了In0.17Ga0.83n/inxga1-Xn/inxga1-Xn/in0.17ga0.83n（x> 0.17）的QWS QWS，在0.17GA0.83n单层层In0.17Ga0.83n单层膜上匹配，并成功地观察了从上面的红色光片定型。此外，据透露，内部量子效率是蓝宝石基材上GAN的常规结构的十倍以上。此外，通过改变QW的生长温度，成功控制了发射波长，并通过降低温度，可以实现680 nm的发射。该结果表明，使用Scalmgo基板不仅涵盖了蓝色，绿色和红色的整个可见范围，而且还可以实现红外发射Ingan LED。（演讲和纸质提交）