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４元LEDはAlGaInP結晶を発光層に用いた高輝度発光ダイオード（LED）で，道路情報表示版・携帯電話用バックライト・プラスティックファイバ光通信用光源等に用途が広がっている。AlGaInP結晶は，赤色から黄緑色の波長領域で直接遷移であるため高輝度発光が可能であるが，黄緑領域でAl混晶比が高くなると発光効率が低下し，高輝度化が困難になる。我々は発光効率低下の原因を，エピタキシャル結晶の蛍光寿命測定から解析し，Al混晶比の増加に伴う非発光再結合の増加によって内部量子効率が決定され，また同時に活性層のキャリア濃度依存性によっても発光効率が大きく影響されることを見出した。この２つのパラメータを最適化することによって，より光度の高い４元LEDが作製可能と考えられる。
The high brightness LED (Light Emitting Diode) using quaternary AlGaInP
crystal in the active layer is suitable for traffic information boards,
backlight sources for mobile phone, and light sources for plastic optical
fiber communication system. Since the AlGaInP crystal has direct transition
band gap between red to yellow-green wavelength region, high brightness
emission light will be expected. However, the emission efficiency at yellow-green
region drops significantly when Al composition increases. In order to
solve the drop-down problem of the emission efficiency, we analyzed epitaxial
crystal by measuring the time resolved-photoluminescence. We find that
the internal efficiency of the AlGaInP crystal strongly depends on nonradiative
recombination center by Al composition and carrier concentrations in the
active layer. To higher the brightness of AlGaInP LEDs, these two parameters
must be optimized.
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