光音響·発光同時計測法と積分球法によるInGaN量子井戸の内部·外部量子効率推定

摘要

我々はこれまでにInGaN量子井戸（QW）の内部量子効率（IQE）を正確に測定する手法として，光音響（PA）·発光（PL）同時計測法を提案している．本手法の精度を確認するためには，発光の再吸収やGaN基板による励起光の吸収など，測定の不確かさにつながる可能性のある要因を確認する必要がある．本研究では，GaN基板上およびサファイア基板上の複数のInGaN-QW試料において，PA·PL同時計測法でIQEを，積分球法で外部量子効率（EQE）を測定し，これらの値の比較を行った．その際にGaN基板上の試料ではGaN基板での励起光吸収がPA信号に影響を及ぼしていることがわかり，その影響を補正する手法を考案し，実際に測定値を補正した．得られたIQEとEQEを比較すると，IQEはEQEより常に大きく，その比から求められる光取り出し効率は試料表面のモフォロジーと相関していた．これらの結果より，本手法により正しいIQEの値が得られていることが示唆される．