| 講演名 | 2005/5/20 InNの光学的特性の結晶品質依存性(結晶成長, 評価技術及びデバイス(化合物, Si, SiGe, その他電子材料)) 直井 弘之, 黒内 正仁, 荒木 努, 山口 智広, 名西 惠之, |
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| 抄録(和) | RF-MBE法によりさまざまな品質のInN試料を作製し, それらの試料を詳細に評価することにより, InNの真のバンドギャップエネルギーについて議論した.評価の結果, PLピークエネルギーが0.67eV(室温)と最も小さい試料は, 電子移動度が最も高く, 残留キャリア濃度が最も低く, PL強度が最も強く, またPLおよび(0002)XRCの半値幅が最も小さいことがわかった.PLピークエネルギーの残留キャリア濃度依存性は, Burstein-Mossシフトによりほとんど説明できることがわかった.PLピークエネルギーは, 測定温度が高くなるほど小さくなり, 他の直接遷移型半導体と同様の温度依存性を示した.これらの実験結果から, これらのPL発光は, バンド間遷移に基づくものであり, 結晶欠陥によるバンドギャップ中の準位を介した遷移によるものではないことがわかる.また, 今回得られた実験結果から総合的に判断して, InNのバンドギャップエネルギーは, 室温で, 0.67eV以下であり, おそらく0.65eV付近にあるものと考えられる.高InNモル分率In_xGa_<1-x>NのPLピークエネルギーおよび吸収端のInNモル分率依存性も, この結論を支持するものであった. |
| 抄録(英) | InN films of various qualities prepared by radio-frequency plasma-assisted molecular-beam epitaxy (RF-MBE) were investigated in detail in order to estimate the true bandgap energy of InN. Correlation among photoluminescence (PL) peak energy, carrier concentration, electron mobility, PL intensity, PL line width, and X-ray rocking curve (XRC) line width showed that the InN sample with the smallest PL peak energy of～0.67eV (at room temperature) had the highest electron mobility, the strongest PL intensity even with the smallest electron concentration, the sharpest PL and (0002) XRC peaks. Dependence of PL peak energy on carrier concentration can be explained mostly by the Burstein-Moss shift. Temperature dependence of PL peak energy was normal with smaller values at higher temperatures. These experimental results suggest that the PL should originate from fundamental inter-band transitions and not likely from mid-gap levels associated with crystal defects. The true bandgap energy of InN should be less than 0.67eV and probably around 0.65eV at room temperature. This assessment was further supported by In-composition dependence of PL peak and absorption edge energies for In-rich In_xGa_<1-x>N films. |
| キーワード(和) | バンドギャップエネルギー / 光学的特性 / 電気的特性 / 結晶性 |
| キーワード(英) | InN / In_xGa_<1-x>N / Bandgap Energy / Optical Properties / Electrical Properties / Crystalline Quality |
| 資料番号 | ED2005-42,CPM2005-34,SDM2005-42 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
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| 開催期間 | 2005/5/20(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Silicon Device and Materials (SDM) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | InNの光学的特性の結晶品質依存性(結晶成長, 評価技術及びデバイス(化合物, Si, SiGe, その他電子材料)) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Dependence of Optical Properties of InN on Its Crystalline Quality |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | バンドギャップエネルギー / InN |
| キーワード(2)（和/英） | 光学的特性 / In_xGa_<1-x>N |
| キーワード(3)（和/英） | 電気的特性 / Bandgap Energy |
| キーワード(4)（和/英） | 結晶性 / Optical Properties |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 直井 弘之 / Hiroyuki NAOI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 立命館大学COE推進機構 Center for Promotion of the COE Program, Ritsumeikan University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 黒内 正仁 / Masahito KUROUCHI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 立命館大学理工学部 Department of Photonics, Faculty of Science and Engineering, Ritsumeikan University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 荒木 努 / Tsutomu ARAKI |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 立命館大学理工学部 Department of Photonics, Faculty of Science and Engineering, Ritsumeikan University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 山口 智広 / Tomohiro YAMAGUCHI |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 立命館大学理工学部 Department of Photonics, Faculty of Science and Engineering, Ritsumeikan University |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 名西 惠之 / Yasushi NANISHI |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 立命館大学理工学部 Department of Photonics, Faculty of Science and Engineering, Ritsumeikan University |
| 発表年月日 | 2005/5/20 |
| 資料番号 | ED2005-42,CPM2005-34,SDM2005-42 |
| 巻番号（vol） | vol.105 |
| 号番号（no） | 94 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |