2006 Fiscal Year Annual Research Report
原料分子制御法によるAlNおよびAlGaN混晶の厚膜エピタキシャル成長
| Project Area | Optoelectronics Frontier by Nitride Semiconductor -Ultimate Utilization of Nitride Semiconductor Material Potential- |
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| Project/Area Number |
18069004
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
纐纈 明伯 東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 教授 (10111626)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
熊谷 義直 東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 助教授 (20313306)
村上 尚 東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 助手 (90401455)
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| Keywords | 結晶成長 / エピタキシャル / 結晶工学 |
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| Research Abstract |
窒化物半導体材料は深紫外領域から赤外領域までの広大なエネルギー領域をカバーする材料として、青紫色材料以外への応用に関しても世界的に注目されている。これまでの半導体結晶とデバイスの歴史を見るまでも無く、成長結晶そのものが新機能素子の実現や素子性能を決めてしまうと言っても過言ではない。このため、高品位なエピタキシャル層の実現のためには、高品質な自立基板結晶の実現が世界的に急務になっている。本研究では原料分子を制御した新しい気相成長法により窒化物半導体の高品質基板結晶の実現を目的とし、
(1)石英反応管と反応しないAl原料分子を用いた高品質なAlNおよびAlGaNの厚膜エピタキシャル成長
(2)生成の自由エネルギー変化が大きく高温成長や高速成長が期待できるIn原料分子を用いた高品位InNの厚膜エピタキシャル成長を、目指した。
平成18年度に行った主な計画成果を以下に示す。
1.既存のHVPE成長装置を改修し、原料供給比の制御によりGaNからAlNまでの結晶成長が可能な成長装置を構築してAlGaN成長が原料分子制御法HVPEで成長が可能なことを示すとともに、原料供給比と析出組成の関係を明らかにし、キャリヤガス中の水素分圧がAlGaN成長に大きな影響を与えることを示した。
2.原料分子制御HVPE法により、高品質InNの高速成長に始めて成功した。平成19年度に装置の新設を計画している。
4.既存のAlN成長HVPE装置を用いて、Si初期基板上への高品質AlN厚膜結晶の成長を世界で始めて実現した。
5.AlN、AlGaNおよびInNの厚膜結晶の物性測定に加え、本研究で購入した新しい測定法としてラマン分光装置を導入し、測定の確立を行った。
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