11/02/2021
No.0521 低温から高温にいたる連続温度可変フォトルミネッセンス(PL)スペクトル測定
フォトルミネッセンス（PL）スペクトルは、試料の電子状態や欠陥・不純物の存在を鋭敏に反映する。
多くの物性は温度依存性があり、特にワイドバンドギャップ半導体は室温をまたぐ低温～高温領域において顕著な変化が見られる場合がある。GaN基板PLスペクトル温度依存性の例を紹介する。
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| GaN単結晶の低温～高温PLスペクトル |
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横軸：光子のエネルギー（上：対応する波長）
縦軸：発光強度を対数表示したもの
GaN単結晶のPLスペクトル温度依存性。試料温度により発光バンドの強度・波長・幅が変化する。 |
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スペクトル形状の温度変化についての解析例
強度 | 波長 |
横軸：測定温度の逆数（上：対応する温度）
縦軸：規格化した発光強度 | 横軸：測定温度
縦軸：ピーク波長のエネルギー |
Fig. 2 Temperature dependence of PL intensity. | | 
Fig. 3 Peak energy of GaN band edge. |
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| GaNとSiの欠陥由来発光の温度依存性を比較した。GaNはSiより高温域で強度の著しい低下が見られ、発光の温度依存性を議論する際には、低温に加えて室温～高温のデータも重要であることがわかる。 | | バンド間遷移発光は、温度の上昇とともに長波長(=低エネルギー)側にシフトする。
高温の準直線領域を含めた広い範囲の情報から発光波長・バンドギャップの温度変化を検討できる。 |
カテゴリー
半導体・実装
分類
パワーデバイス・ディスクリートデバイス