image: (a) A scheme of temperature variable ODPL spectroscopy. The spectra of ODPL and SPL as well as r (ODPL intensity divided by SPL intensity) measured at (b) T =300 K and (c) T = 12 K. view more
Credit: Kazunobu Kojima
照明や通信、太陽光発電などの分野においては、電気エネルギーと光エネルギーとを相互に変換する発光ダイオード（LED）や半導体レーザ*2、太陽電池などの活用が不可欠です。これら半導体デバイスの性能は、ウェハの構成材料となる結晶の品質に強く左右されます。東北大学多元物質科学研究所 小島 一信 准教授、秩父 重英 教授は、全方位フォトルミネセンス（ODPL）計測法*3にて観測される発光スペクトル（ODPLスペクトル）に特有の双峰性形状が、結晶のもつ光吸収に起因していることを発見しました。
本研究は、高性能な電子デバイスや光デバイスの製造に適する省エネ材料である窒化ガリウム結晶の発光量子効率と光吸収の関係を明らかにするものであり、簡便な方法にて半導体結晶の光吸収スペクトル計測を可能にします。
本研究成果は、米国物理協会（AIP）の科学誌「Applied Physics Letters」誌にて、2020年10月28日（米国東部時間）にオンライン公開されました。
本研究の一部は、文科省の「人・環境と物質をつなぐイノベーション創出ダイナミック・アライアンス」およびキヤノン財団 研究助成プログラム「新産業を生む科学技術」、新学術領域研究「特異構造の結晶科学」の助成を受けています。
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Journal
Applied Physics Letters