| 講演名 | 2015-11-26 アルミニウムを用いたプラズモニクスの発光増強応用 岡本 晃一(九大), 立石 和隆(九大), 川元 駿(九大), 西田 知句(九大), 玉田 薫(九大), 船戸 充(京大), 川上 養一(京大), |
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| 抄録(和) | プラズモニクスの利用は，高効率発光ダイオード（LED）の発光効率を改善する有効な方法のひとつである．我々は2004年に，InGaN系量子井戸（QW）に銀薄膜を成膜することにより，フォトルミネッセンス（PL）が著しく増強することを始めて報告した．さらにアルミニウムは，特に深紫外波長域においてSP共鳴をもたらす有効な金属である．我々はAlGaN/AlN系QWにAl薄膜を成膜することにより，波長260 nm付近の深紫外発光の増強に成功した．さらにAl薄膜を用いて，InGaN/GaN系QWの緑色発光の予想外に著しい発光増強にも成功した．増強度は以前にAgを用いて得られた場合よりもはるかに大きく，80倍にも達した．励起スペクトルと発光スペクトルの測定により，この顕著な発光増強度は20倍の励起効率の増加と，4倍の発光効率増加によるものであることが判明した．これはAl表面に発生したSPと励起光が共鳴したために，励起効率すなわち光吸収効率が向上したためであると考えられる．この結果は，Al薄膜が特異な光捕獲効果というユニークな光特性を持つことを示唆し，それによってプラズモニクスに新たな応用可能性が広がることが期待される． |
| 抄録(英) | The use of “Plasmonics” is one very promising method to improve the emission efficiencies of light-emitting diodes (LEDs). In 2004, we reported for the first time large photoluminescence (PL) enhancements from InGaN/GaN quantum well (QW) materials coated with silver thin films. Aluminum is also a very advantageous metal to use SP resonance especially at deep UV wavelength region. We succeeded the enhancements of deep UV emission around ~260 nm from AlGaN/AlN QWs with Al coating. Moreover, we obtained unexpectedly large enhancement for green emissions from InGaN/GaN using Al film. The enhancement ratio reached 80, which was much larger than the previously reported enhancements on silver films. The resulting large enhancement should be attributed to an ~20-fold enhancement of the excitation efficiency and ~4-fold enhancement of the emission efficiency by the excitation and emission spectra. We concluded that the resonance between the excitation light and the SP on the Al surface should improve the excitation efficiency, i.e., the light absorption efficiency. This result suggests that the Al films have an extraordinary photon confinement effect, which are unique properties of plasmonics with Al and should be useful for new and wider applications. |
| キーワード(和) | プラズモニクス / 表面プラズモン / LED / InGaN / AlGaN / アルミニウム / 発光素子 |
| キーワード(英) | Plasmonics / Surface plasmon / LED / InGaN / AlGaN / aluminum / Light-emitting devices |
| 資料番号 | ED2015-80,CPM2015-115,LQE2015-112 |
| 発行日 | 2015-11-19 (ED, CPM, LQE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ED / LQE / CPM |
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| 開催期間 | 2015/11/26(から2日開催) |
| 開催地（和） | 大阪市立大学・学術情報センター会議室 |
| 開催地（英） | Osaka City University Media Center |
| 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） | Nitride Semiconductor Devices, Materials, Related Technologies |
| 委員長氏名（和） | 前澤 宏一(富山大) / 小路 元(住友電工) / 野毛 悟(沼津高専) |
| 委員長氏名（英） | Koichi Maezawa(Univ. of Toyama) / Hajime Shoji(Sumitomo Electric Industries) / Satoru Noge(Numazu National College of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | 津田 邦男(東芝) / 野田 進(京大) / 廣瀬 文彦(山形大) |
| 副委員長氏名（英） | Kunio Tsuda(Toshiba) / Susumu Noda(Kyoto Univ.) / Fumihiko Hirose(Yamagata Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 松永 高治(NEC) / 鈴木 寿一(北陸先端大) / 梅沢 俊匡(NICT) / 藤原 直樹(NTT) / 小舘 淳一(NTT) / 岩田 展幸(日大) |
| 幹事氏名（英） | Koji Matsunaga(NEC) / Toshikazu Suzuki(JAIST) / Toshimasa Umezawa(NICT) / Naoki Fujiwara(NTT) / Junichi Kodate(NTT) / Nobuyuki Iwata(Nihon Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 新井 学(新日本無線) / 東脇 正高(NICT) / / 坂本 尊(NTT) / 中村 雄一(豊橋技科大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Manabu Arai(New JRC) / Masataka Higashiwaki(NICT) / / Takashi Sakamoto(NTT) / Yuichi Nakamura(Toyohashi Univ. of Tech.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Electron Device / Technical Committee on Lasers and Quantum Electronics / Technical Committee on Component Parts and Materials |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | アルミニウムを用いたプラズモニクスの発光増強応用 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Plasmonics with Aluminum applied to emission enhancements |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | プラズモニクス / Plasmonics |
| キーワード(2)（和/英） | 表面プラズモン / Surface plasmon |
| キーワード(3)（和/英） | LED / LED |
| キーワード(4)（和/英） | InGaN / InGaN |
| キーワード(5)（和/英） | AlGaN / AlGaN |
| キーワード(6)（和/英） | アルミニウム / aluminum |
| キーワード(7)（和/英） | 発光素子 / Light-emitting devices |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 岡本 晃一 / Koichi Okamoto |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 立石 和隆 / Kazutaka Tateishi |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 川元 駿 / Shun Kawamoto |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 西田 知句 / Haruku Nishida |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 玉田 薫 / Kaoru Tamada |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 船戸 充 / Mitsuru Funato |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 京都大学(略称：京大) Kyoto University(略称：Kyoto Univ.) |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 川上 養一 / Yoichi Kawakami |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 京都大学(略称：京大) Kyoto University(略称：Kyoto Univ.) |
| 発表年月日 | 2015-11-26 |
| 資料番号 | ED2015-80,CPM2015-115,LQE2015-112 |
| 巻番号（vol） | vol.115 |
| 号番号（no） | ED-329,CPM-330,LQE-331 |
| ページ範囲 | pp.63-68(ED), pp.63-68(CPM), pp.63-68(LQE), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2015-11-19 (ED, CPM, LQE) |