ショットキー型紫外発光ダイオードを用いたRGB発光素子の製作

摘要

The cost-effective integration of light-emitting diodes (LEDs) is one of the important issues for the fabrication of flat-panel displays (FPDs). In this study, GaN-based UV Schottky-type (ST-) LEDs were fabricated using GaN layers grown by MBE. The red, green and blue (RGB) pixels were also fabricated using the UV LEDs and RGB phosphors. In the case of ST-LED's fabrication, surface control of GaN layers is a crucial issue. The surface modification for the fabrication of the Schottky contacts is also reported. It was clarified that the surface modification is effective for the improvement of the diode characteristics including the reduction of reverse-bias leakage current. The modification also improves the quantum efficiency of the ST-LEDs. The RGB pixels were also fabricated using the GaN-based UV ST-LEDs.%低コスト集積イヒ発光ダイオードの実現は小型フラットパネルディスプレイの高輝度化の点から注目されている.分子線エピタキシャル成長法によりサファイア基板上に成長したGaN薄膜を用いてショットキー型紫外発光ダイオードの製作を行い，3原色蛍光体との組み合わせにより，RGB発光素子を試作した．理想的なショットキー型ダイオード構造の実現には結晶成長したGaN表面の制御が重要となる．Al蒸着および大気中アニール，その後のBHF処理によるGaN表面改質（Alフェイスパック法）を行った結果，酸によるGaN表面の酸化膜除去を行った場合と比較して，ダイオードの逆方向耐電圧,リーク電流および順方向特性の向上がみられた．本表面改質を用いて紫外発光ダイオード（LED）を製作した結果，量子効率の改善がみられた．本紫外LEDを用いてRGB発光素子を試作した．