プレスリリース

2019.09.02

3次元量子ドット構造の形成実現によるInGaAsナノ円盤構造を世界で初めて観察—バイオテンプレート極限加工により次世代量子ドットマイクロLEDの実用化に道—:東京大学大規模集積システム設計教育研究センター(VDEC)肥後昭男特任講師、電気系工学専攻 中野義昭教授ら

東京大学大規模集積システム設計教育研究センター(VDEC)の肥後昭男特任講師、北見工業大学の木場隆之助教、北海道大学大学院情報科学研究院の村山明宏教授、東北大学材料科学高等研究所(AIMR)および流体科学研究所(IFS)の寒川誠二教授、東京大学先端科学技術研究センターの杉山正和教授、東京大学大学院工学系研究科の中野義昭教授らは、バイオテンプレート技術と融合して低欠陥のナノサイズの低濃度のインジウムガリウム砒素/ガリウム砒素(InGaAs/GaAs)円盤構造(量子ドット)を有する柱状構造(ナノピラー構造)を作製することに成功しました。さらに、有機金属気相成長法を用いて、ナノサイズのInGaAs/GaAs円盤構造を有するナノピラーをガリウム砒素での埋め込み再成長に成功し、ドライエッチングで作製した世界最小のInGaAsナノ円盤構造の作製に成功しました。フォトルミネッセンスの温度依存性測定により、ドライエッチングで作製したInGaAsナノ円盤構造からの波長幅の広い発光を実現しました。

ガリウム砒素などの化合物半導体はシリコンに比べて光の発光効率や吸光効率が極めて高く、特に化合物半導体量子ドットは、ナノスケールの構造から生じる量子効果によって、より単色化され高強度な光を低消費電力で温度の影響少なく発光するため、単一光子光源などに応用が期待されています。有機金属気相成長法または分子線エピタキシー法で作成される従来の量子ドットは高いインジウム濃度(50%以上)でのみ量子ドットが形成できます。また、従来のドライエッチングでは、微細化に限界があるばかりではなく、脆弱な化合物半導体では激しく欠陥が生成されるため、発光効率が大きく劣化してしまうという問題点がありました。

 

プレスリリース本文:/shared/press/data/setnws_201909021307403312535074_368998.pdf

ACS Applied Electronic Materials:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaelm.9b00432

東北大学:https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2019/09/press20190902-02-LED.html

東北大学 材料科学高等研究所:https://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/jp/news/press/2019/20190902_001192.html

北海道大学:
https://www.hokudai.ac.jp/
https://www.hokudai.ac.jp/news/research/

北見工業大学:http://www.kitami-it.ac.jp/topics/36884/