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窒化ガリウムの発光を阻害する原因を突き詰める!-极低温下における発光効率计测に成功-

【発表のポイント】

  • 极低温(约-261℃)下において、窒化ガリウムの発光効率の计测に成功
  • 発光强度と発光効率の温度に対する依存性の违いを明确化
  • パワートランジスタや発光ダイオードなど、様々な半导体デバイスの省エネ化に寄与

【概要】

照明や通信、太阳光発电などの分野においては、电気エネルギーと光エネルギーとを相互に変换する発光ダイオード(尝贰顿)や半导体レーザ*1、太陽電池などが活用されています。これら半導体デバイスは、ウェハと呼ばれる結晶基板上に作られるため、デバイスの性能はウェハの構成材料となる結晶の品質に強く左右されます。なかでも窒化ガリウム(GaN)は、高性能な電子デバイスや光デバイスの製造に適する省エネ材料の一つとして注目されています。东北大学多元物质科学研究所 小島 一信 准教授、秩父 重英 教授は、浜松ホトニクス株式会社の池村賢一郎氏と協力し、全方位フォトルミネセンス(ODPL)法*2を用いて、极低温下における窒化ガリウム结晶の絶対発光効率计测*3に成功しました。

本研究は、従来手法では测定できなかった极低温下における発光効率の絶対测定を可能とし、骋补狈の発光効率を低下させる要因を明らかにするものです。

本成果は応用物理学会と日本物理学会との協同内部組織である物理系学術誌刊行センター (PCPAP)の科学誌Applied Physics Express誌にて9月11日にオンライン公開されました。

本研究の一部は、文科省の「人?環境と物質をつなぐイノベーション創出ダイナミック?アライアンス」およびキヤノン財団 研究助成プログラム「新産業を生む科学技術」、新学術領域研究「特異構造の結晶科学」の助成を受けています。

【参考画像】 (左) 極低温下にて結晶試料の発光量子効率を計測装置の外観、(右)内部量子効率(IQE)と、最低温度(約-261℃)にて100%と仮定したときの発光強度比(Rq)。

【用语解説】

*1. 半導体レーザ
光通信や颁顿?顿痴顿などの光メディアの情报読み込み?书き込みなどに利用される、指向性の高いレーザ光を放出する半导体光デバイスのこと。

*2. 全方位フォトルミネセンス(ODPL)法
积分球を使った分光法の一つ。基础吸収端エネルギー以上の光の放出方向が决まっていることを利用し、结晶の発光効率を再现性良く测定できる。

*3. 絶対発光効率計測
発光効率とは、対象となる発光材料に(本研究では励起レーザによって)入力したエネルギーのうち、発光に利用される割合のこと。また、絶対计测とは标準试料との比较无しに、物理量を计测すること。

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问い合わせ先

(研究に関すること)
东北大学多元物质科学研究所
准教授 小島 一信(こじま かずのぶ)
教 授 秩父 重英(ちちぶ しげふさ)
电话:022-217-5363
贰-尘补颈濒:办办辞箩颈尘补*迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を蔼に置き换えてください)

(报道に関すること)
东北大学多元物质科学研究所 広報情報室
电话:022-217-5198
贰-尘补颈濒:辫谤别蝉蝉.迟补驳别苍*驳谤辫.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を蔼に置き换えてください)

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