2008 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 Tokyo University of Agriculture and Technology, 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, 准教授 (20313306)
村上 尚 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究院, 助教 (90401455)
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| Keywords | 窒化物半導体 / 厚膜エピタキシー / 自立基板結晶 / Al系窒化物 / 原料分子制御法 / HVPE成長 / AIN / AIGaN |
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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。結晶品質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状況の中で、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て研究を進めている。具体的には、(1) 石英反応管と反応しないAl原料の利用、(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原料の利用により、高品質なAIN, InNおよびAIGaNの厚膜エピタキシャル成長を目的とした。
平成20年度の本研究分野の研究計画およびその成果について述べる
1. 高品質AINの厚膜成長を目指す
特に、成長温度、原料送入V/III比の確率を行うとともに、基板結晶からの剥離技術の確立を行った。
2. 均一なAIGaN三元混晶の厚膜成長を目指す
熱力学解析結果を元にして、AICl_3-GaCl系を用いた原料分子制御HVPE法により、気相-固相関係を明らかにするとともに、成長膜厚および析出組成の均一性が5%以内の均一成長に成功した
3. 熱力学解析成長シュミレーションによる最適な成長原料探索
Si汚染の少ない原料分子の探索を熱力学解析により行った
4. 成長装置の改良
より安定した成長を得るために、ヒータを購入し設置した。これにより、2インチで1500℃までの加熱が可能になった
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