第1節 化合物半導体のバルクおよびエピタキシャル成長
1.シリコン上GaAs とサファイア上GaN の比較
2.GaNのバルク結晶
3.SiN をマスクとしたサファイア上GaN
4.GaNPをバッファ層としたGaN
5.波長365−375nm LED
第2節窒化物半導体の物性向上へ向けた最新技術
1.はじめに
2.窒化物半導体の物性的特徴
3.窒化物半導体を用いた発光デバイスの現状
4.窒化物半導体の最新技術動向
4-1 発光デバイスの高効率化技術
4-2 エピタキシャル成長技術
4-2-1 LEDの高光度化、高出力化
4-2-2 短波長発光デバイス用材料(AlN, AlGaN)
4-2-3 長波長発光デバイス用材料(InN, InGaN, InAlN)
4-3 バルク結晶成長技術
4-3-1 GaNバルク単結晶の現状と課題
4-3-2 AlN, AlGaNバルク単結晶への期待
5. まとめ
第1節 気相法による単結晶窒化アルミニウム(AlN)膜の作製と評価
1. はじめに
2. C面単結晶AlN膜
2-1 緒言
2-2 C面単結晶AlN膜の品質
2-3 単結晶AlN膜の基板としての応用 -GaN下地層として-
2-4 単結晶AlN膜の基板としての応用 -AlGaN下地層として-
3.A面単結晶AlN膜
3-1 緒言
3-2 A面単結晶AlN膜の品質
第2節 フラックス法による高品質窒化ガリウム結晶成長法
1.背景
1-1 ニーズ
1-2 バルクGaN結晶成長方法
2.フラックス法によるGaN結晶の成長メカニズム
3.フラックス法によるGaN結晶成長方法
3-1 閉管法
3-2 窒素外部導入法
4.フラックス法GaN結晶の成長モード
4-1 多核成長
4-1-1 モフォロジーの成長条件依存性
4-1-2 坩堝サイズ効果
4-1-3 結晶性
4-2 種結晶成長
4-2-1 バルク種結晶成長
4-2-2 エピタキシャル成長
5.その他
5-1 Na以外のフラックス
5-2 Na蒸気供給法
6.まとめと今後の課題
第3節サファイア単結晶の育成と応用
1. サファイア単結晶とその結晶構造
2.サファイア単結晶の特長と応用
3.サファイア単結晶の製造方法
3-1 ベルヌーイ法
3-2 チョクラルスキ(CZ)法
3-3 EFG法
3-4 熱交換法(HEM)
3-5 キロプロス法
4.サファイア単結晶基板
4-1 サファイアの結晶性
4-2 基板表面の品質
5. おわりに
第4節 高品質GaN発光デバイス用MOVPE装置の技術動向
1. はじめに
2. 寄生反応とその問題
3. 気相反応を制御した3層流ガス導入装置
第5節 大口径InP単結晶育成法と転位密度低減技術
1.V-X族化合物半導体結晶育成法
2.LEC法による大口径InP結晶の育成
2-1 LEC法によるInPの育成
2-2 低転位密度化と温度勾配
2-3 大口径化に伴う問題点
2-4 HW-LEC(Hot Wall LEC)法
3.VGF法による大口径InP単結晶の育成
3-1 ボート法の開発
3-2 同一口径VGF法
3-3 リネージの発生と対策
第6節 光FZ法による酸化ガリウム単結晶の育成法と応用
1.光FZ法によるβ-Ga2O3単結晶の育成とその特性
1-1 Ga2O3の特徴
1-2 光FZ法によるβ-Ga2O3単結晶の育成
1-3 光FZ法で育成したβ-Ga2O3単結晶の各種特性
2.β-Ga2O3単結晶のGaN膜成長用基板への応用
2-1 基板の前処理
2-2 β-Ga2O3単結晶基板の窒化処理
2-3 窒化したβ-Ga2O3単結晶基板上へのRF-MBE法によるc-GaN膜成長
3.まとめと今後の展望
第7節 気相成長法によるZnO・ZnSe単結晶成長技術と評価
1.序 論
2.ZnOおよびZnSeの基礎物性と相図
3.結晶成長法
3-1 化学気相輸送法
3-2 昇華法
4.気相成長法によるZnOおよびZnSe単結晶の成長と評価
4-1 CVT法によるZnO単結晶の成長と評価
4-2 CVTとPVT法によるZnSe単結晶の成長と評価
4-2-1 CVT法によるZnSe単結晶の成長
4-2-2 PVT法によるZnSe単結晶の成長と評価
5.結言
第8節 水熱法によるZnO単結晶製造技術
1.国内外のZnOバルク単結晶の開発状況
2.水熱法によるZnO単結晶育成技術
2ー1 水熱法の歴史
2ー2 育成装置
2ー2 育成原理
2ー3 育成条件
@育成域温度
A炉内の温度差
B溶媒の充填率
C鉱化剤の種類、濃度
D原料の純度およびその形状、粒径
Eバッフル板の形状、開口率
F種結晶の方位
3.水熱法ZnO結晶評価
第9節 SiC単結晶成長技術の進展とその応用
1. SiC単結晶のデバイス応用
2.SiC単結晶のバルク成長(改良レーリー法)
2-1 熱の発生・伝達(誘導加熱、熱伝導、熱輻射、熱対流)
2-2 物質の移動(多元粒子系(Si、SiC2、Si2C他)の拡散、対流、ステファン流)
2-3 化学反応
(原料-昇華ガス界面、昇華ガス-坩堝壁界面、昇華ガス-成長結晶界面、気相)
3.SiC単結晶の多形現象
4.SiC単結晶の基板化加工
5.SiC単結晶のホモエピタキシャル薄膜成長
6.SiC単結晶の電気特性制御
7.SiCバルク単結晶中の転位欠陥
第1節 スパッタリングによるIII族窒化物半導体単結晶膜の成膜法
1.成膜方法と膜質の評価法
2.単結晶膜の成長とその評価
2ー1 GaN
2ー2 SiドープGaN
2ー3 InN
2ー4 AlGaN,InGaN
第2節 Si基板上への窒化物(GaN)単結晶薄膜の作製法と応用
1.GaN層ヘテロエピタキシャル成長
2.Si基板上InGaN LED構造
3.Si基板上AlGaN/GaN HEMT構造
第3節 シリコン基板を用いたGaN系青色LEDの開発
1.シリコン基板上にクラックフリーGaNを実現したAlN/GaN多層緩衝層
1-1 シリコン基板上にGaN成長
1-2 応力緩和機構に関する検討
2.Si基板上に作製した青色LED特性
3.パワーLED
4.シリコン基板の特徴を活かした保護ダイオード内蔵LED
第4節は著作権の都合上、掲載しておりません
第5節 InAlGaN4元混晶を用いた高効率・短波長紫外LEDの開発
1.はじめに
2.紫外LED高効率化・短波長化の問題点と解決策
3.高品質AlN/AlGaNテンプレートの実現
4.InAlGaN4元混晶量子井戸からの高効率紫外発光の実現
5.InAlGaN4元混晶を用いた310-350nm帯紫外LED
6.まとめ
第6節 AlN遠紫外発光ダイオードの現状と課題
1.AlN発光デバイスへの期待
2.AlNの結晶成長
3.pnドーピング制御
3-1 n型ドーピング
3-2 p型ドーピング
4.AlN発光ダイオード
5.今後の課題と展望
第7節は著作権の都合上、掲載しておりません
第8節 InN系光デバイス応用
に向けたエピタキシー制御とナノ構造制御の技術動向
1.はじめに
2.InNのその場観察分子線エピタキシー制御と高品質化
3.高In組成InGaNとInAlN混晶のエピタキシャル成長
4.デバイス応用にむけたInNをベースとした量子井戸構造とナノ構造作製
4-1 InN/GaN単一量子井戸構造及びInN/In0.7Ga0.3N多重量子井戸構造
4-2 格子緩和の問題を回避したInNナノ構造〜InN量子ドット〜
4-3 格子緩和の問題を回避したInNナノ構造〜1分子層InN/GaN量子井戸構造の作製〜
第9節 ナノコラムLED
1.はじめに
2.GaNナノコラム自己形成
2-1 成長プロセス
2-2 Si基板上のGaNナノコラム
3.GaNナノコラムの光励起発光特性
3-1 フォトルミネッセンス特性
3-2 高密度光励起による誘導放出
3-3 InGaN/GaN多重量子ディスクナノコラムの発光特性
4.InGaN/GaNナノコラムLED
4-1 シャンペングラス型InGaNナノコラムLEDの構造
4-2 デバイス特性
5.おわりに
第10節は著作権の都合上、掲載しておりません
第1節 ZnTe単結晶成長と応用分野の技術動向
1.ZnTeの物理的性質
2.結晶成長
2-1 溶液ブリッジマン法
2-2 液体封止縦型グラジエントフリーズ法(LE-VGF法)
2-3 液体封止キロポーラス法(LEK法)
2-4 液体封止2重ルツボ引上げ法(LE-DCP法)
3.キャリア濃度の制御
4.結晶評価
5.ウェハーアニール
6.ZnTe結晶の応用
6-1 光デバイス
6-2 EOデバイス
第2節は著作権の都合上、掲載しておりません
第3節 ZnO(酸化亜鉛)による発光ダイオードの開発動向
1.紫外LEDの必要性
1-1 窒化ガリウム(GaN)ベース白色LEDの現状
1-2 照明用途に向けての障害
1-3 抜本的な解決策:紫外LED
2.ZnOとGaNの比較
3.ZnO-LEDに向けての要素技術開発状況
3-1 バンドギャップエンジニアリング
3-2 P型ZnO
3-2-1 窒素ドーピングのジレンマ
3-2-2 窒素ドーピングのジレンマの解決
4.量産化へ向けての技術開発
4-1 成長方法と基板の選定
4-2 ホモエピ成長と面方位
5.今後の展望
第1節は著作権の都合上、掲載しておりません
第2節は著作権の都合上、掲載しておりません
第3節 LED用蛍光体材料の設計と発光特性
1.希土類元素の光物性
2.LED用蛍光体の開発方向
3.各色蛍光体の特性
3-1 青色蛍光体
3-2 緑-黄色蛍光体
3-3 赤色蛍光体
3-3-1 CTS吸収・4f-4f遷移発光
3-3-2 4f-5d遷移帯吸収・発光
3-3-3 4f-4f遷移励起・発光
3-3-4 イオン間のエネルギー伝達を利用
4. LED励起用蛍光体の使用形態に関する研究開発動向
第4節 白色LED用樹脂とLEDパッケージの最新技術
1.はじめに
2.白色用封止樹脂の開発
2-1 輝度劣化試験
2-2 透明性の改善
3.封止方法
4.結 論
第5節白色LED用パッケージ技術
1.高輝度LED用セラミックパッケージ
2.多層セラミック技術を使ったセラミックパッケージ(多層セラミックパッケージ)
2-1 多層セラミックパッケージの製造工程
2-2 反射率向上への取り組み
2-3 高発熱材料の採用と熱解析シミュレーション
2-4 実装効率化への取り組み
3.薄膜メタライズ技術を使ったセラミックパッケージ(薄膜メタライズパッケージ)
3-1 反射率改善の取り組み
3-2 低熱抵抗への取り組み
4.終わりに
第1節 電子写真用半導体レーザアレイの開発
1.レーザプリンタの高速高精細化と半導体レーザ
2.赤色半導体レーザアレイの開発
2-1 素子構造と作製方法
2-2 ドループ特性の検討
2-3 半導体レーザの温度分布と熱抵抗
2-4 素子特性
第2節 次世代DVDシステム用高出力青紫色レーザの開発
1.記録型光ディスクシステムと半導体レーザの高出力化、ビーム近円化
1-1 高速記録・多層記録システムとディスク盤面光強度の関係
1-2 半導体レーザの高出力化とビーム近円化
2.青紫色レーザの高出力化とビーム近円化
2-1 青紫色レーザの高出力化
2-2 青紫色レーザのビーム近円化
3.高出力青紫色レーザの特性
3-1 素子作製工程
3-2 素子特性
第3節 LEDの照明への応用
1.LEDの照明への展開−真空システム光源から固体素子光源へ
2.人間社会における照明の重要性
2-1 照明の基本要素としての光の機能とやくわり
2-2 照明工学の発達
3.LED光源とその特長
3-1 LED光源発達の経過
3-2 LED光源の構造
3-3 真空システム光源と固体素子光源の比較
4.LED光源の一般照明への展開と要検討点
4-1 LED光源を照明用に使用する場合の諸問題
4-2 光源色の多様化に関連する諸問題
5.照明器具設計上の諸問題
5-1 光源素子の集合化(integrating)の問題
5-2 点灯回路の問題
5-3 光源素子分散化(digitalizing)の問題
5-4 多機能化(bit 数の増大)に関連する問題
6.LED光源からの光の人体への安全性
6-1 光の安全性
6-2 光源からの光の安全性評価のための国際規格制定
6-3 LED光源の安全性評価
7.LEDの照明分野への応用の今後
第4節 自動車におけるLEDの応用例
1.外装におけるLED
1-1 歴史
1-2 近年の動向
1-3 新しい応用例
1-3-1 黄色LED
1-3-2 赤外LED
1-3-3 白色LED
2.内装におけるLED
2-1 表示用としてのLED
2-2 照明用としてのLED
3.LEDヘッドランプ
3-1 ヘッドランプの要件
3-1-1 使用環境
3-1-2 各国法規
3-1-3 配光要件
3-2 LEDヘッドランプの構成要素
3-2-1 光源
3-2-1-1 光束
3-2-1-2 光源の形状
3-2-1-3 発光色
3-2-2 光学系
3-2-3 点灯回路
3-2-4 熱マネジメント
3-3 今後の開発課題
3-3-1 発光効率の向上
3-3-2 発光色の改良
3-3-3 コスト低減
1.化合物半導体プラズマエッチング装置
1-1 プラズマエッチングとは
1ー2 CCP-RIE(Capacitive Coupled Plasma:
容量結合型(平行平板型)‐Reactive Ion Etching:反応性イオンエッチング)
1-3 誘導結合型プラズマエッチング装置
2.化合物半導体プラズマエッチングの概論
2-1 化合物半導体プラズマエッチングの化学
2-2 アルミ混晶の材料に対するエッチング
2-3 添加ガスの効果
2-3-1 GaAs/AlGaAs等速エッチング
2-3-2 GaAs/AlGaAs選択エッチング
3.化合物半導体プラズマエッチングの最新研究
3-1 Cl2-Xeによる垂直平滑加工
3-2 エッチングプラズマの質量分析と発光分光分析
3-2-1 四重極質量分析器によるエッチングプラズマの質量分析
3-2-2 エッチングプラズマの発光分光分析
3-3 エッチングガスの質量効果
3-4 ヨウ化水素を用いたInPの低温ドライエッチング
4.微細加工の目的によるプロセス条件の選択
4-1 プロセス選択のコンセプト
4-2 ビアホール、素子分離等の高速エッチング
4-3 レーザーダイオード、フォトニック結晶等の異方性エッチング
4-4 HEMTなどのリセスエッチング
4-5 GaNのエッチング
5.プラズマエッチングに関連した周辺トピックス
5-1 ヘテロ界面でのエンドポイント検出
5-2 プラズマ反応室のクリーニング