2007 Fiscal Year Annual Research Report
パルス励起堆積法による窒化インジウム系半導体の低温成長
| Project Area | Optoelectronics Frontier by Nitride Semiconductor -Ultimate Utilization of Nitride Semiconductor Material Potential- |
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| Project/Area Number |
18069003
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤岡 洋 The University of Tokyo, 生産技術研究所, 教授 (50282570)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田 実雄 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60392924)
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| Keywords | III族窒化物 / パルス励起堆積法 / 低温成長 |
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| Research Abstract |
本年度では、初年度に開発した低温成長の基礎技術をべースに技術的改良を重ね、より多くの材料系や構造に低温成長技術を適用した。具体的には、(1)InNとの格子不整の小さい界面バッファー層としてランタノイド系窒化物であるEuNや4族窒化物であるHfNやZrNを用い、高品質InN薄膜の成長を試みた。また、(2)SiC基板上に高品質AlN薄膜の低温成長を行い、そのメカニズムを明らかにした。さらに、(3)スループットの高いパルスプラズマを用いたパルススパッタ堆積法(PSD法)の開発と低温成長の検討を行った。(1)において、EuNやHfN、ZrNのエピタキシャル薄膜をバッファー層として用い、InN薄膜成長を行うと、結晶性や相純度に優れた六方晶InNおよび立方晶InN薄膜を得られることが明らかになった。(2)において、AlN薄膜の室温成長過程を解析した結果、室温成長では成長初期から典型的なlayer-by-layerモードで薄膜成長が進行し、ステップアンドテラス構造を有した高品質AlN結晶を得られることが分かった。さらに、このような高品質な薄膜が得られる理由は、従来から知られている界面反応の抑制効果のみならず、ミスフィット転位導入の抑制効果が大きく寄与していることが明らかとなった。(3)では、III族窒化物薄膜成長用にべースプレッシャーが10^<-10>Torr台の超高真空PSD装置を作製し、III族窒化物薄膜エピタキシャル成長の可能性を検討した。その結果、ZnOなどの様々な基板上においてPSD法によるGaN薄膜およびAIN薄膜の室温エピタキシャル成長が可能であることを見出した。
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