Development of technology to suppress device killer defect in GaN crystals using three-dimensional growth mode in Na flux method

• Project/Area Number: 25K01681
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30010:Crystal engineering-related
• Research Institution: The University of Osaka
• Principal Investigator: 今西 正幸 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00795487)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤平 哲也 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (00463878) ; 津坂 佳幸 兵庫県立大学, 理学研究科, 准教授 (20270473) ; 宇佐美 茂佳 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (30897947)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2026: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2025: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
• Keywords: GaN / 転位 / 三次元成長 / ファセット成長 / 酸素不純物

Outline of Research at the Start

本研究では、GaN基板の低転位密度化及び螺旋転位フリー化に向け、酸素不純物により誘起された三次元成長層を活用し、複数の転位同士の集約・合体を促進することを目的とする。作製したGaN結晶について、X線トポグラフィや透過型電子顕微鏡（TEM）を用いて転位の成分も特定する。当該GaN基板上にPNダイオードも作製し、低電流リーク素子の取得歩留まりが向上するか検証も行う。異なるサイズの素子を多数設置し、逆方向電圧印加時の電流―電圧（I-V）特性を測定する。電流リークの小さい素子の取得歩留まりから、キラー欠陥密度を予測する。