【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.08】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NM5524
利用課題名 / Title
Far-UVC LEDによるウイルス不活化・AIスマート換気システムの研究開発
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
CVD,フォトニクス/ Photonics,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
井村 将隆
所属名 / Affiliation
物質・材料研究機構
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
大島 孝仁,糸数 雄吏
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
津谷 大樹,渡辺 英一郎,大里 啓孝,大井 暁彦,池田 直樹,簑原 郁乃
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NM-619：赤外線ランプ加熱装置 [RTP-6 #2]
NM-665：電子銃型蒸着装置 [ADS-E810]
NM-609：電子銃型蒸着装置 [ADS-E86]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
近年、水銀ランプの製造が禁止されたため、半導体を用いた小型・高出力UV-LEDの開発が求められており、UV-LEDは殺菌浄化・コロナ不活化に応用が可能である。本研究ではUV-LEDの光出力改善に対する新しい結晶構造とデバイスプロセス手法を開発し、実用化を図ることを目的とした。今回、UV-LEDに最適なデバイスプロセスを開発するため、LED構造形成に付随する半導体プロセスの検討を行った。EB蒸着装置とRTA装置を主に利用し、UV-LEDを試作評価した。
実験 / Experimental
MOVPE法にてAlGaN系UV-LEDを作製した。その後、EB蒸着装置とRTA装置を利用してLEDにオーミック電極を形成し、LED特性を評価した。
結果と考察 / Results and Discussion
UV-LEDの駆動電圧低減と発光スペクトル強度の向上を目指し、MOVPE結晶成長条件の最適化に取り組んだ。成長温度とSi流量の最適化により、Al組成85%のn-AlGaNの比抵抗を20 Ωcmから0.04 Ωcmまで低減させることに成功した。続いてUVランプを用いて発光層の発光スペクトル強度を評価した。室内照明下において高強度のUV発光が確認できる(図1はUV発光ピークから強度の低下した裾での発光が観測されている)。この成果を基にUV-LEDを試作(図2)・評価したところ、駆動電圧の低減とUV発光スペクトル特性が改善したことが確認できた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１、UVランプ照射のUV発光の様子
図2 LED写真
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 井村 将隆, 廣戸 孝信, 間野 高明, 糸数 雄吏, 定 昌史. InxGa1-xN混晶組成の制御性向上のための単純なMOVPE成長モデルの構築. 第85回応用物理学会秋季学術講演会. 2024年9月16日～20日
- IMURA, Masataka, HIROTO, Takanobu, MANO, Takaaki, 糸数 雄吏, 定 昌史. Rate-Equation Growth Model of Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy Towards Improvement of Controllability of InxGa1-xN Alloy Composition. 第43回電子材料シンポジウム. 2024年10月2日～4日
- IMURA, Masataka, HIROTO, Takanobu, MANO, Takaaki, 糸数 雄吏, 定 昌史. Simple Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy Model Towards Improvement of Controllability of InxGa1-xN Alloy Composition. International Workshop on Nitride Semiconductors (IWN2024). 2024年11月3日～8日
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件