RF分子線エピタキシー法によるInGaNナノコラムLEDの作製と評価(特別セッションテーマ: GaN系LEDの内部量子効率を決めているものは?, 窒化物半導体光・電子デバイス・材料, 及び関連技術, 及び一般(窒化物半導体国際ワークショップ))

概要

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直径100nm程度の柱状形状を有するGaNナノコラム結晶は、貫通転位をほとんど含まない高品質ナノ単結晶である。本研究では、RFプラズマ励起窒素を窒素原料とする分子線エピタキシー法でサファイア基板上に成長したGaNナノコラムのホトルミネッセンス(PL)発光積分強度の温度依存性を測定した。300Kにおける強度は15Kにおける強度の約40%と高く、GaNナノコラムには貫通転位や点欠陥、表面再結合などに起因する非発光成分が少なく、優れた発光効率を有することが確認された。また、n型(111)面Si基板上に成長したInGaN/GaN多重量子ディスクナノコラムLEDの発光波長の注入電流依存性を評価したところ、直径500μmの半透明電極全面からのELスペクトルには注入電流の増加に伴う大きな短波長シフトが観測されたが、顕微EL測定による直径約3μmの微小領域のスペクトルには顕著な波長シフトは見られなかった。この結果は、ナノコラムLEDの電流注入の増加に伴う波長シフトが発光波長の異なる微小領域間の強度競合に起因している可能性を示唆しており、ナノコラムの均一化によって波長シフトの少ない緑〜赤色域のInGaNナノコラムLEDの開発が期待される。
2005-10-07