ELO－AlNテンプレート上に作製した270nm帯AlGaN紫外LED

摘要

波長250－280nm帯の紫外LED・LDは今後殺菌用途応用への展開が予測され、その高効率・高出力化が大変期待されている。AlGaN紫外LEDの高効率化のためには、低貫通転位密度AlNテンプレートの使用が重要である。本研究ではEpitaxial Lateral Ovcrgroth(ELO）－AlNを用いることにより低貫通転位密度AlNテンプレートを実現し、その上にAlGaN系紫外LEDを作製しCW動作においてミリワット動作を得た。サファイア基板上に、まず、減圧MOCVD法によりアンモニアパルス供給多段成長法を用いて下地AlN層を成長した。そのAIN層に5／3μpmのストライプ構造を形成した後、ELO－AlNを作製した。その上にAlGaN3層量子井戸を発光層とするLEDを作製した。ELO－AlN上AlGaN－LEDからは波長273nmの強い発光ピータが得られ、室温CW動作において最大出力は2．7mW、最大外部量子効率（EQE）は0．04％であった。%250-280 nm-band high-efficiency deep-ultraviolet (DUV) light-emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LDs) are attractive much attention for the application to sterilization or medical use. The realization of low threading dislocation density (TDD) AlN template on sapphire substrate is considerably important in order to realize high-efficiency and high-power AlGaN-based DUV-LEDs. In this work, we fabricated AlGaN quantum well (QW) LEDs on Low TDD AlN template fabricated by epitaxial lateral overgrowth (ELO) method, and realized CW milliwatt power operation of AlGaN DUV-LED. First we grew initial AlN on c-plane sapphire substrate by using ammonia (NH3) pulse-flow multilayer (ML) growth method. After we formed 5/3 μm AlN stripes on the initial AlN, we grew thick ELO-AlN layer. We fabricated the AlGaN-3QWs LED on the ELO-AlN. Intense 273 nm emission peak was obtained from the AlGaN LED, and the maximum output power was 2.7mW, the maximum external quantum efficiency (EQE) was 0.04%.