| 講演名 | 2021-11-25 c面Al0.83In0.17N/GaN格子整合ヘテロ構造の光学特性評価 李 リヤン(東北大), 嶋 紘平(東北大), 山中 瑞樹(名工大), 小島 一信(東北大), 江川 孝志(名工大), 上殿 明良(筑波大), 石橋 章司(産総研), 竹内 哲也(名城大), 三好 実人(名工大), 秩父 重英(東北大), |
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| 抄録(和) | Al1-xInxNは、禁制帯幅 (Eg) 波長を深紫外線から赤外線まで変化させられる直接遷移型半導体混晶であり光・電子デバイスへの応用が期待できる。特に、In1-xGaxNほど顕著ではないが非輻射性の欠陥濃度が高くてもバンド端発光を呈することが報告されており、その発光メカニズムを明らかにすれば他の材料に適用できる可能性もあり、意義は大きい。本稿では、サファイヤおよびGaN基板上に成長させたAl0.83In0.17N / GaN格子整合系ヘテロ構造の時間分解フォトルミネッセンス及び空間分解カソードルミネッセンス測定結果を示し、Al0.83In0.17Nの発光メカニズムについて議論する。Al0.83In0.17N薄膜の3.7 eV発光帯の室温発光寿命は従来の約2倍（70 ps）であり、非輻射再結合中心濃度が従来の約半分に抑えられていると考えられる。少数キャリア（正孔）の拡散長がほぼゼロであったこと、発光強度の減衰が拡張指数関数により近似できることなどから、不純物や空孔複合体等の点欠陥サイズの状態ないしは数十ナノメートル以下の局在状態が発光起源であると考えられる。 |
| 抄録(英) | Room-temperature (RT) time-resolved photoluminescence (PL) and spatially resolved cathodoluminescence (CL) measurements were carried out on approximately 300-nm-thick c-plane Al1-xInxN epilayers grown by metalorganic vapor phase epitaxy. The recorded PL lifetimes for the 3.7 eV emission band were about 70 ps, which were twice as long as those reported previously. The result indicates half concentration of nonradiative recombination centers. From the results of spatially resolved CL, nearly zero minority carrier diffusion length was revealed. As the PL decay curves were sufficiently fitted by the stretched exponential function, the origins of 3.7 eV emission band are assigned as extended states such as point defects, impurities, and their complexes, as well as localized states of uneven potential profile. |
| キーワード(和) | AlInN / 局在状態 / 時間分解フォトルミネッセンス / 空間分解カソードルミネッセンス |
| キーワード(英) | AlInN / Localized states / Time-resolved photoluminescence / Spatially resolved cathodoluminescence |
| 資料番号 | ED2021-24,CPM2021-58,LQE2021-36 |
| 発行日 | 2021-11-18 (ED, CPM, LQE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ED / CPM / LQE |
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| 開催期間 | 2021/11/25(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 窒化物半導体光、電子デバイス、材料、関連技術、及び一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 藤代 博記(東京理科大) / 中村 雄一(豊橋技科大) / 梅沢 俊匡(NICT) |
| 委員長氏名（英） | Hiroki Fujishiro(Tokyo Univ. of Science) / Yuichi Nakamura(Toyohashi Univ. of Tech.) / Toshitada Umezawa(NICT) |
| 副委員長氏名（和） | 葛西 誠也(北大) / 中澤 日出樹(弘前大) / 高原 淳一(阪大) |
| 副委員長氏名（英） | Seiya Sakai(Hokkaido Univ.) / Hideki Nakazawa(Hirosaki Univ.) / Junichi Takahara(Osaka Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 小谷 淳二(富士通研) / 堤 卓也(NTT) / 寺迫 智昭(愛媛大) / 武山 真弓(北見工大) / 瀬川 徹(NTT) / 藤田 和上(浜松ホトニクス) |
| 幹事氏名（英） | Junji Kotani(Fjitsu Lab.) / Takuya Tsutsumi(NTT) / Tomoaki Terasako(Ehime Univ.) / Mayumi Takeyama(Kitami Inst. of Tech) / Toru Segawa(NTT) / Kazuue Fujita(Hamamatsu Photonics) |
| 幹事補佐氏名（和） | 磯野 僚多(サイオクス) / 山本 佳嗣(三菱電機) / 木村 康男(東京工科大) / 廣瀬 文彦(山形大) / 番場 教子(信州大) / 田中 信介(富士通) / 西山 伸彦(東工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Ryota Isonoi(SCIOCS) / Yoshitugu Yamamoto(Mitsubishi Electric) / Yasuo Kimura(Tokyo Univ. of Tech.) / Fumihiko Hirose(Yamagata Univ.) / Noriko Bamba(Shinshu Univ.) / Shinsuke Tanaka(Fujitsu) / Nobuhiko Nishiyama(Tokyo Inst. of Tech.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Electron Devices / Technical Committee on Component Parts and Materials / Technical Committee on Lasers and Quantum Electronics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | c面Al0.83In0.17N/GaN格子整合ヘテロ構造の光学特性評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Optical characterization of c-plane Al0.83In0.17N/GaN lattice-matched heterostructures |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | AlInN / AlInN |
| キーワード(2)（和/英） | 局在状態 / Localized states |
| キーワード(3)（和/英） | 時間分解フォトルミネッセンス / Time-resolved photoluminescence |
| キーワード(4)（和/英） | 空間分解カソードルミネッセンス / Spatially resolved cathodoluminescence |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 李 リヤン / Liyang Li |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東北大学多元物質科学研究所(略称：東北大) Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku Univeristy(略称：Tohoku Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 嶋 紘平 / Kohei Shima |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東北大学多元物質科学研究所(略称：東北大) Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku Univeristy(略称：Tohoku Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 山中 瑞樹 / Mizuki Yamanaka |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：Nagoya Inst. Tech.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 小島 一信 / Kazunobu Kojima |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東北大学多元物質科学研究所(略称：東北大) Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku Univeristy(略称：Tohoku Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 江川 孝志 / Takashi Egawa |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：Nagoya Inst. Tech.) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 上殿 明良 / Akira Uedono |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 筑波大学 数理物質系物理工学域(略称：筑波大) Faculty of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba(略称：Univ. of Tsukuba) |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 石橋 章司 / Ishibashi Shoji |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(略称：AIST) |
| 第 8 著者 氏名（和/英） | 竹内 哲也 / Tetsuya Takeuchi |
| 第 8 著者 所属（和/英） | 名城大学(略称：名城大) Meijo University(略称：Meijo Univ.) |
| 第 9 著者 氏名（和/英） | 三好 実人 / Makoto Miyoshi |
| 第 9 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：Nagoya Inst. Tech.) |
| 第 10 著者 氏名（和/英） | 秩父 重英 / Shigefusa Chichibu |
| 第 10 著者 所属（和/英） | 東北大学多元物質科学研究所(略称：東北大) Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku Univeristy(略称：Tohoku Univ.) |
| 発表年月日 | 2021-11-25 |
| 資料番号 | ED2021-24,CPM2021-58,LQE2021-36 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | ED-259,CPM-260,LQE-261 |
| ページ範囲 | pp.45-50(ED), pp.45-50(CPM), pp.45-50(LQE), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-11-18 (ED, CPM, LQE) |