ナノインプリント技術により周期的微細構造を施したGaN系デバイスからの電流注入発光特性

摘要

We have fabricated several hundreds nano-scale periodic structure on p-GaN by using nano-imprint technique and RIE technique with column shape. We used BCI_3 and Cl_2 gas for etching of GaN and Ar gas for etching of Ni. The diameter, period and height of these structures were 136nm/200nm/96nm, 184nm/297nm/90nm, 232nm/400nm/94nm and 284nm/498nm/103nm, respectively. After deposition of p and n electrode, emission study by current injection was performed. The peak wavelength was 415nm. The output light from 200nm and 300nm period samples had 3-fold rotational symmetry and 6-fold rotational symmetry for 395nm period sample. The 498nm period samples had symmetrical output light. The direction of output light was corresponded to the direction of nano-structures whose periods had integer multiple of the half-wave length in GaN.%ナノインプリント技術および反応性イオンエッチング（RIE）を用いて，p－GaN上に正三角形状に配置した周期的円柱パターンを4種類形成した．GaNに対する反応ガスはBCl_3およびCl_2を用い，Niに対する反応ガスはArを用いた．ナノ構造の直径／周期（m）／高さは135nm／200nm／96nm，184nm／297nm96nm，232nm／395nm／103nm，284nm／498nm／103nmであった．これらナノ構造を有する試料に電極をつけ，発光特性を調べると，中心発光波長415nmの光に対して，周期（m）200nm，297nmでは，120°対称の光の筋が得られ，周期（m）395では，60°対称の光の筋が得られ，周期（m）498nmでも対称的な光の筋が得られた．この光の筋はGaN中における光の半波長の整数倍になる周期の方向と一致した．