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2波長励起フォトルミネッセンスによる禁制帯内準位の測定方法及びその装置

シーズコード S090003299
掲載日 2010年3月26日
研究者
  • 鎌田 憲彦
技術名称 2波長励起フォトルミネッセンスによる禁制帯内準位の測定方法及びその装置
技術概要 禁制帯エネルギー幅以上の励起(AGE)光、禁制帯エネルギー幅以下の励起(BGE)光を用いる2波長励起フォトルミネッセンス(PL)による禁制帯内準位の測定方法において、前記AGEまたは前記BGE光をパルス照射し、BGE光による電子遷移に起因するPL強度変化から禁制帯エネルギー準位を求め、時間分解応答から時定数τ2を求め、禁制帯内の非発光再結合準位(禁制帯内準位)の再結合パラメータを導出する方法である。従来の定常光をパルス光に変えることによる、PL強度の時間応答からSRH統計に基づくレート方程式を用いて、非発光再結合率を容易に算出できる。禁制帯内に1準位がある最も単純なモデルではτ2 ∝1/Nt Cpであり、Ntは準位濃度であることから正孔捕獲率Cpを求められる。GaN薄膜についてバンド近傍PLと黄色ルミネセンスについて、AGE強度とBGE強度の変化によるτ2の変化例を示した。
画像

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研究分野
  • 分光分析
  • ルミネセンス一般
展開可能なシーズ より簡便に、かつ精度よく非発光再結合パラメータの決定を可能とする2波長励起フォトルミネッセンスによる禁制帯内準位の測定方法を提供する。
新たに時定数τ2 という非発光再結合率自体を表す測定量を用いるため、フィッティングは最終段階の1回で済み、ばらつきが少なくなった。禁制帯内準位の非発光再結合パラメータを定量できれば、非発光再結合率準位の性質が明らかとなり、Ga空孔やC残留不純物等がわかり、プロセスの改善策の知見が得られ、高効率化に寄与する。紫外、可視、赤外域の各種発光材料、蛍光体等に共通に有効であり、広い波及効果が予想される。
用途利用分野 禁制帯内エネルギー準位検出装置、多波長励起の光ルミネセンス測定装置、時間分解光ミネセンス測定装置、非発光再結合パラメータ測定装置、光ルミネセンス動力学計測装置
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立研究開発法人科学技術振興機構, . 鎌田 憲彦, . 2波長励起フォトルミネッセンスによる禁制帯内準位の測定方法及びその装置. 特開2002-286640. 2002-10-03
  • G01N  21/64     
  • H01L  21/66     

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