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回折格子型発光ダイオード

シーズコード S130010136
掲載日 2013年6月6日
研究者
  • 野田 進
  • 浅野 卓
  • 冨士田 誠之
  • 北川 均
  • 須藤 俊英
技術名称 回折格子型発光ダイオード
技術概要 発光ダイオードの表面には多数の空孔24が2次元周期的に設けられる。発光ダイオードの表面に設けた空孔は、その深さを大きくすることにより回折効率が向上するが、活性層14を貫通する場合は空孔の側壁にできる非発光再結合中心の発生により非発光過程が増加する。これに対して、空孔の配置周期を大きくすれば、空孔側壁にキャリア(電子及び正孔)がたどり着く割合を減らして、非発光再結合を抑制することができる。その際に、空孔の充填率(空孔の配置周期をa、空孔の直径をrとすると、空孔の配置が三角格子状の場合の充填率fはf=(r/a)×(2π/√3)となり、正方格子状の場合の充填率fはf=π(r/a)となる)を一定に保てば、回折による光の取り出し効率を一定に保つことができる。このようにして空孔の周期構造を適切に設計し、外部量子効率の高い発光ダイオードを実現させた。
画像

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研究分野
  • 発光素子
展開可能なシーズ 空孔を2次元周期的に形成する場合に、その周期を適切に設定することにより外部量子効率の向上を図った回折格子型発光ダイオードを提供する。
発光ダイオードに、活性層を貫通するほどの大きい深さの空孔を周期的に設けると共にその配置周期を大きくしたため、回折効率の向上を図りつつ、空孔側壁にたどり着く電子及び正孔の割合を減らして非発光表面再結合を抑制することができる。また、周期を大きくしたことにより発光ダイオード表面における全反射条件が緩められ、この結果、光取り出し効率を向上させることができる。
用途利用分野 発光ダイオード
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 独立行政法人科学技術振興機構, アルプス電気株式会社, . 野田 進, 浅野 卓, 冨士田 誠之, 北川 均, 須藤 俊英, . 回折格子型発光ダイオード. 特開2009-060046. 2009-03-19
  • H01L  33/02     

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