061009_01
液晶バックライトや偏光を利用した光学機器など向け窒化基板のm面を使用したノンポーラGaN（窒化ガリウム）LED
新開発のノンポーラＧａＮ ＬＥＤは、ＧａＮ基板の極性のない（ノンポーラ）ｍ面を採用することにより、極性のある（ポーラ）ｃ面を使ったこれまでのＧａＮＬＥＤより発光効率を１０％高めた。 偏光しているＬＥＤ光と偏光板が並行時の輝度２・０ミリＷを達成した。ノンポーラＧａＮは面方向に異方性を有し、２軸性応力が働きエネルギーバンドがｃ面とは異なっている。このため、発光する光の偏光成分も異方性を伴ったものになっている。 緑色で現在の約３倍、黄色では約８倍明るくできるとみている。次世代ＬＥＤ技術として実用化を目指す。 ＧａＮのｍ面に結晶成長させるのは、転位が入り難しいとされてきたが、有機金属化学気相蒸着（ＭＯＣＶＤ）法で六方晶ＧａＮのｍ面にほぼ無転位の結晶を成長させることができた。ＧａＮ基板のｍ面にＧａＮ：Ｓｉ、ＩｎＧａＮ/ＧａＮ５ＱＷｓ、ＡｌＧａＮ：Ｍｇ、ＧａＮ：Ｍｇを成長させた。Ｔｉ/Ａｌ/Ｔｉ/Ａｕでカソード、Ｎｉ/Ａｕでアノードを形成した。 通常のＧａＮ系ＬＥＤは、成長方向がｃ軸を向き、ピエゾ分極（圧電効果による分極）が発生し、量子井戸内のエネルギーバンドが曲がっている。この状態から注入電流を増やすと、ピエゾ分極が弱まり、エネルギーバンドの曲がりもなくなるため、発光波長が大きく変化してしまう。これに対しノンポーラＧａＮ ＬＥＤはｃ軸が横を向いているため、ピエゾ分極がなく注入電流を増やしても発光波長が変わらない。 偏光板によってカットされる光が少なくてすむため高効率。偏光比がさらに改善できれば、液晶に使われている２枚の偏光板をなくすことも可能。ピエゾ分極がないため、緑色領域でも高発光効率が期待でき、緑色レーザーへの応用や、さらなる長波長化によってＲＧＢ偏光ＬＥＤとしても期待できる。 |
|||||||||||||
