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Photoluminescence properties of Eu-doped GaN by ion implantation

イオン注入によりEu添加したGaNの発光特性

中西 康夫*; 若原 昭浩*; 吉田 明*; 大島 武; 伊藤 久義; 酒井 士郎*

Nakanishi, Yasuo*; Wakahara, Akihiro*; Yoshida, Akira*; Oshima, Takeshi; Ito, Hisayoshi; Sakai, Shiro*

窒化ガリウム(GaN)半導体材料を赤色発光素子へ応用することを目的に、希土類元素であるEuをGaNに注入した。試料はサファイア基板上に有機金属気相エピタキシャル成長法(OMVPE)により作製したGaN薄膜を用い、室温にて100または200keV-Eu$$^{+}$$を10$$^{13}$$~10$$^{15}$$/cm$$^{2}$$の範囲で注入した。注入後、NH$$_{3}$$:N$$_{2}$$=1:9雰囲気中で950から1000$$^{circ}C$$の範囲で熱処理を行い結晶性を回復させた後、325nmのHe-Cdレーザーを用いてフォトルミネッセンス(PL)測定を行った。PL測定の結果、Eu注入によりGaNのバンド間遷移による発光が消失し、Euの4f-4f遷移に起因する発光及びEu$$^{3+}$$に起因する発光が600nm及び621nmに観測された。

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