【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.01】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23NU0266

利用課題名 / Title

GaN高効率マイクロLEDの研究

利用した実施機関 / Support Institute

名古屋大学 / Nagoya Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

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

膜加工・エッチング/ Film processing/etching,フォトニクス/ Photonics

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)

王 学論

所属名 / Affiliation

産業技術総合研究所・GaN-OIL

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

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

NU-234：ICPエッチング装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

サイズ数μmの半導体LED（マイクロLED）を発光素子に用いたマイクロLEDディスプレイは次世代VR/ARスマートグラスのための高精細、高輝度、省電力のディスプレイとして期待されている。当グループでは、次世代VR/AR向けマイクロLEDディスプレイの有力デバイスとして、光が正面方向に強く放射する指向性GaNマイクロLEDの開発を進めている。このデバイスでは、サイズ100nm程度の発光源がサイズ1μm程度の円錐台の中に埋め込まれている。今回、名古屋大学ARIM施設内の誘導結合プラズマ（ICP）エッチング装置を用いて、GaN円錐台の作製を行った。

実験 / Experimental

まず、GaN試料表面上にプラズマCVD、電子ビーム描画、リフトオフなどの微細加工プロセスを用いて、直径400nmのSiO₂マスクパターンを作製した。なお、マスクパターンは1μmの周期で三角格子状に配置させた。次に、名古屋大学ARIM施設内のICP装置を用いて、円錐台の作製を行った。ICPエッチングは以下の条件を用いて行った。エッチングガス：Cl₂とBCl₃の混合ガス、ICPパワー：200W、バイアスパワー：30W、エッチング圧力：1Pa。

結果と考察 / Results and Discussion

作製した円錐台の形状は走査電子顕微鏡（SEM）観察により評価した。図1に30°傾斜の条件で撮影した円錐台のSEM像を示す。この図から、上面直径約400nm、高さ約700nmのGaN円錐台が形成されているのが分かる。また、特に円錐台の下部において、c軸方向のGaN結晶の六回対称性を反映した六角錐形状になっていることも判明した。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 30-degee tilted SEM image of a GaN truncated cone structure fabricated in this work 

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.

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