希土類添加III族窒化物半導体を用いた三端子型発光デバイスの作製,4

Three terminal light emitting device using rare earth doped III-nitride, 4

近藤 正樹*; 岡田 浩*; 関口 寛人*; 若原 昭浩*; 佐藤 真一郎; 大島 武

Kondo, Masaki*; Okada, Hiroshi*; Sekiguchi, Hiroto*; Wakahara, Akihiro*; Sato, Shinichiro; Oshima, Takeshi

AlGaN/GaN高移動度トランジスタ(HEMT)構造の3端子発光素子は、多数キャリアによって励起された希土類元素の内殻遷移によって発光するため、耐放射線性に優れた極微細発光素子としての応用が期待されているが、発光効率などの改善が課題となっている。今回、シングルヘテロ構造又はダブルヘテロ構造のAlGaN/GaN HEMT 3端子発光素子をEuイオン注入によって作製し、その発光特性を調べた。作製したデバイスからは、ソース・ドレイン間にバイアス電圧を加えることにより明瞭な赤色の発光が得られ、これは発光スペクトルの解析から、EuイオンのDF遷移によるものであることがわかった。また、ダブルヘテロ構造では、シングルヘテロ構造に比べてEuイオン注入前後のチャネル抵抗が大きく変化しており、ダブルヘテロ構造にすることで電流の閉じ込めが行われて、発光効率の改善や動作電圧の低減が可能であることが明らかとなった。

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