立方晶窒化ガリウム

背景

白色照明用の青色LEDは六方晶ウルツ鉱型InGaNのヘテロエピタキシャル系に基づくが、インジウム量を増やして緑色発光を得ようとすると欠陥密度が上がり量子効率が低下する。またウルツ鉱型窒化物には内部電界が存在し、効率的なキャリア再結合を妨げる。

立方晶の利点

立方晶窒化物膜はこの内部電界を持たず、シリコン(001)エレクトロニクスへの集積に適し、バンドギャップが狭く、六方晶ウルツ鉱型GaNより高いp型伝導性を得られる。このため活性層のインジウムとp型層のマグネシウムが少なくて済む。

課題

立方晶窒化物構造は準安定であり、これまでの成長では欠陥密度が高く発光特性の劣る混相膜になりやすかった。ケンブリッジ大学の研究センターは3C-SiC基板上への立方晶GaN成長と緑色LED試作に取り組んでいる。