Light emitting FET based-on spatially selective doping of Eu in AlGaN/GaN HEMT

AlGaN/GaN高電子移動度トランジスタに空間選択的にEu注入して作製した発光電界効果トランジスタ

岡田 浩*; 竹本 和正*; 及川 文武*; 古川 雄三*; 若原 昭浩*; 佐藤 真一郎; 大島 武

Okada, Hiroshi*; Takemoto, Kazumasa*; Oikawa, Fumitake*; Furukawa, Yuzo*; Wakahara, Akihiro*; Sato, Shinichiro; Oshima, Takeshi

AlGaN/GaN高電子移動度(HEMT)に希土類元素の一種であるユーロピウム(Eu)を空間選択的にイオン注入して発光電界効果トランジスタ(FET)を作製し、そのデバイス特性について調べた。この発光トランジスタは、イオン注入した希土類元素が発光中心として働くことが期待される。作製したデバイスはトランジスタとして十分にゲート制御可能な電流・電圧特性を示し、ドレイン電極に20Vの電圧を印加するとEuイオンに起因する赤色光が明瞭に観察された。また、ショットキーゲートに負の電圧を印加すると、発光強度が減少することがわかった。このような概念で設計されたデバイスは、イオン注入するイオン種を変えることによって発光波長を変えることが可能であることから、新しい多色発光デバイスとして非常に有望である。

Light emitting field effect transistor (FET) based-on AlGaN/GaN high electron mobility transistor (HEMT) structure with spatially selective doping of rare-earth ions (REIs) as a luminescence center in the channel is proposed and investigated. Fabricated device showed excellent I-V characteristics as a transistor with gate control. By applying a drain bias of 20 V, red emission suggesting a luminescence from Eu ion was clearly observed. Applying a negative bias to the Schottky gate decreased the luminescence intensity.