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青色固体発光デバイスの新展開


　電子・電気機器に使用される発光デバイスは、肉眼で見える照明・信号・表示などの光源から、機器装置の内部で使用される光記録・通信用光源にまで幅広く利用されている。また、発光体には白熱電球に代表される色々な波長が混在する光源と、ある特定の波長だけを発光する発光ダイオードのようなものがある。ところが後者のような特定波長を発光する素子は可視領域でも高波長領域のものしか実用化していなかった。特に、情報伝送分野では光の波長が短ければ短いだけ、情報の伝送密度を高めることが可能になるので、短波長域の発光素子が強く求められている。

●青色領域(波長；500nm以下)の固体発光素子の実用化が近づく！
●青色発光ダイオード(LED)，レーザ(LD)およびエレクトロルミネッセンス(EL)発光素子の材料・技術動向を調査！
●青色固体発光デバイスの応用分野も報告！
●平成5年以降の重要公開特許抄録を掲載！

　　 □体裁　A4判 227 ページ
　　 □税込価格　71,400円
　　 □送料　送料弊社負担
　　 □発行　2000年1月

章　目　次

第1章　発光素子の基礎
　第2章　発光素子
　第3章　青色系発光素子
　第4章　青色系発光素子の応用
　資　　　　料

詳 細 目 次

　第1章　発光素子の基礎  
   
1.1　発光素子とは 1
　　◆ 1.1　参考文献 2
1.2　エレクトロニクスとオプトエレクトロニクス 2
　　◆ 1.2　参考文献 3
1.3　光の放出と吸収 3
　　◆ 1.3　参考文献 5
1.4　エネルギーバンドと発光機構 5
　　◆ 1.4　参考文献 7
1.5　半導体と混晶 7
　　◆ 1.5　参考文献 8
1.6　半導体中に存在する格子欠陥 9
　　◆ 1.6　参考文献 10
1.7　単結晶バルクと膜の成長技術 10
　1.7.1　バルク作成方法 11
　　(1)　凝固法(ブリッジマン法：Bridgman Process) 11
　　(2)　引き上げ法(チョクラルスキー法Czochralski Process) 11
　　(3)　ゾーンメルティング法(帯溶融法，浮遊帯溶融法，FZ法：  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Floating Zone Melting Process) 12
　　(4)　キャピラリー法(Capillary Process)　 13
　1.7.2　薄膜作成方法 13
　　(1)　化学蒸着(CVD: Chemical Vapor Deposition) 13
　　(2)　物理蒸着(PVD: Physical Vapor Deposition) 14
　　(3)　液相エピタキシャル法(LPE: Liquid Phase Epitaxial Growth) 15
　　◆ 1.7　参考文献 16
   
第2章　発光素子  
   
2.1　蛍光体 17
　2.1.1　エレクトロルミネッセンス：Electroluminescence 18
　2.1.2　フォトルミネッセンス：Photoluminescence 18
　2.1.3　カソードルミネッセンス：Cathodeluminescence 18
　2.1.4　放射線ルミネッセンス：Radioluminescence 18
　　◆ 2.1　参考文献 19
2.2　発光ダイオード(LED: Light Emitting Diode) 20
　2.2.1　発光原理 21
　2.2.2　素子構造 21
　　(1)　面発光型発光ダイオード 22
　　(2)　端面発光型発光ダイオード(SLD) 23
　2.2.3　半導体材料 24
　2.2.4　使用形態 25
　2.2.5　応用 26
　　(1)　可視域LED 27
　　(2)　赤外域LED 27
　2.2.6　市場 27
　　◆ 2.2　参考文献 28
2.3　レーザダイオード(LD: Laser diode) 28
　2.3.1　発振原理 29
　2.3.2　素子構造 29
　　(1)　端面射出型LD 30
　　(2)　面発光型LD 30
　2.3.3　半導体材料 31
　2.3.4　使用形態 33
　2.3.5　応用 33
　2.3.6　市場 34
　　◆ 2.3　参考文献 34
2.4　エレクトロミネッセンス(電界発光：EL) 35
　2.4.1　無機EL素子 36
　　(1)　発光原理 36
　　(2)　素子構造 36
　　(3)　発光材料 37
　　(4)　応用…38 38
　2.4.2　有機EL素子　 39
　　(1)　発光原理 39
　　(2)　素子構造 40
　　(3)　発光材料 41
　　(3)　応用 42
　　◆ 2.4　参考文献  
   
第3章　青色系発光素子  
   
3.1　青色LEDと青色LD 43
　3.1.1　青色発光素子の役割 44
　3.1.2　材料別青色発光素子の開発動向 44
　　(1)　II-VI族青色発光素子 45
　　(2)　III-V族青色発光素子 47
　3.1.3　その他の発光素子 53
　　(1)　SiC系 53
　　(2)　SHG(2次高調波発生) 54
　　(3)　その他 59
　　◆ 3.1　参考文献 60
3.2　青色半導体発光素子の性能向上 62
　3.2.1　活性層周辺層 62
　　(1)　発光(活性層)(Active layer) 62
　　(2)　量子井戸層(Quantum Well) 62
　　(3)　歪超格子層 63
　　(4)　障害壁(Barrier) 63
　　(5)　光閉じ込め(Optical Confinement) 64
　　(6)　クラッド層(Cladding Layer) 64
　　(7)　電流狭窄層 65
　3.2.2　基板関連 65
　　(1)　基板 65
　　(2)　緩衝層(Buffer) 68
　3.2.3　電極関連 69
　　(1)　電極 69
　　(2)　キャップ層(コンタクト層)材料 70
　3.2.4　その他 71
　　(1)　光共振器(Optical Cavity) 71
　　(2)　反射膜 71
　　(3)　放熱(ヒートシンク) 71
　　◆ 3.2　参考文献 72
3.3　青色エレクトロルミネッセンス(EL) 73
　3.3.1　青色無機EL素子 73
　　(1)　青色発光材料 73
　　(2)　青色無機EL素子の設計 73
　　(3)　青色無機EL素子の応用分野 74
　3.3.2　青色有機EL素子 74
　　(1)　青色発光材料 74
　　(2)　青色有機EL素子の設計 78
　　(3)　青色有機EL素子の性能 79
　　(4)　青色有機EL素子の応用分野 79
　　◆ 3.3　参考文献 81
3.4　会社別動向 82
　3.4.1　日亜化学工業 82
　3.4.2　豊田合成 83
　3.4.3　富士通研究所 85
　3.4.4　NEC 86
　3.4.5　松下電器産業　 88
　3.4.6　ソニー 90
　3.4.7　日本ヒューレットパッカード 92
　3.4.8　パイオニア 92
　3.4.9　その他 94
　　◆ 3.4　参考文献 96
   
第4章　青色系発光素子の応用  
   
4.1　白色発光素子 97
　4.1.1　白色LED　 97
　4.1.2　白色EL 98
　　◆ 4.1　参考文献 100
4.2　光記録用ピックアップ 101
　　◆ 4.2　参考文献 103
4.3　発光型電子ディスプレイ 104
　4.3.1　LEDディスプレイ 104
　4.3.2　蛍光カラーディスプレイ 106
　4.3.3　有機ELディスプレイ 107
　　◆ 4.3　参考文献 110
4.4　光通信 110
　　◆ 4.4　参考文献 111
4.5　LED式信号灯 111
　　◆ 4.5　参考文献 112
4.6　画像処理 112
　(1)　カラースキャナー 113
　(2)　カラープリンタ 113
　　◆ 4.6　参考文献 113
4.7　植物栽培 114
　　◆ 4.7　参考文献 115
4.8　その他の応用分野 115
　(1)　フォトダイナミック治療 115
　(2)　各種測定・分析機器 116
　(3)　その他 117
　　◆ 4.8　参考文献 118
   
資　　　　料  
   
1　結晶の構造 119
　1.1　空間格子 119
　1.2　ミラー指数，結晶格子面 121
　1.3　発光素子に関連する代表的な結晶構造 122
　　◆ 資料1.1　参考文献 124
2　発光素子関連JIS等規格一覧 124
3　関連書籍一覧 130
4　関連逐次刊行物一覧 131
5　特許抄録 134
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