成果報告書詳細
管理番号20100000002384
タイトル平成21年度成果報告書 平成21年度第1回採択産業技術研究助成事業 09B36007d 革新的な光取出し技術を利用したAlGaInP高効率発光ダイオード 平成21年度中間
公開日2011/1/18
報告書年度2009 - 2009
委託先名独立行政法人産業技術総合研究所王学論
プロジェクト番号P00041
部署名研究開発推進部
和文要約平成21年度では、本研究で提案したエバネッセント光の干渉現象を利用した高効率AlGaInP発光ダイオード(LED)を実現するための基本技術要素の開発を行い、以下の成果が得られた。
(1) 平坦基板上へのGa0.51In0.49P, (AlxGa1-x)0.51In0.49P, Al0.51In0.49Pの結晶成長条件を確立した。確立された成長条件を用いて作製した(Al0.7Ga0.3)0.51In0.49P/Ga0.51In0.49P(7nm)量子井戸は世界最高に匹敵するフォトルミネセンス発光ピーク半値幅 (9.9meV@10K)を示した。
(2) SiO2マスク選択成長法により、エバネッセント光の干渉現象の発現に必要な寸法を持つGaInPリッジ構造の作製に成功した。また、X線回折法により、リッジ構造を構成する二つの結晶面[(001)面と(111)B面]に成長したGaInP層は両方とも高効率LEDの実現に必要なGaAs基板との格子整合条件が満たされていることが確認できた。
(3) エバネッセント光の干渉現象を利用可能な活性層面積の大きいデバイス構造を提案し、理論解析によりその有効性を実証した。
英文要約In 2009, several fundamental techniques have been developed towards the realization of the proposed high-efficiency AlGInP light-emitting diodes (LED). The main achievements are summarized as follows.
(1) Growth conditions of (AlxGa1-x)0.51In0.49 (x=0~1) on flat GaAs substrates have been established. A (Al0.7Ga0.3)0.51In0.49P/Ga0.51In0.49P (7nm) single quantum well grown under the established conditions showed a photoluminescence linewidth (full width at half maximum, 9.9meV@10K) comparable to the best value in the world.
(2) Succeeded in the fabrication of GaInP ridges with dimensions required for the realization of the evanescent wave coupling effect by selective growth on a SiO2 mask. It has also been confirmed that GaInP layers grown on both the (001) and (111)B facets (the two constituting facets of the ridge) satisfy the lattice-match condition to the GaAs substrate needed for the fabrication of high-efficiency LEDs.
(3) A new device structure in which the evanescent wave coupling effect can be realized over a wider area of the active layer has been studied.
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