2008 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Optoelectronics Frontier by Nitride Semiconductor -Ultimate Utilization of Nitride Semiconductor Material Potential- |
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18069005
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
山本 あき勇 University of Fukui, 大学院・工学研究科, 教授 (90210517)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 明弘 福井大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10251985)
福井 一俊 福井大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80156752)
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| Keywords | InAlN / MOVPE / Growth pressure / Parasitic reaction / Raman scattering |
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| Research Abstract |
本研究はInAlN系タンデム太陽電池の実現に向けて、その基盤技術を確立することを目的としている。これまで、常圧MOVPE法によるIn-rich InAlN成長膜の薄膜成長とMgドーピング、および、それらの評価について検討を行ってきた。その結果、常圧MOVPE成長InAlN膜では、ガス流方向のAl組成分布が大きく、また、最適成長条件の幅が著しく狭いという問題があった。これらの問題の原因解明と解決のために、本年度はMOVPE法によるInAlN膜成長における成長圧力の効果について検討した。
その結果、InAlNのMOVPE成長においても、AlN成長において問題とされているTMAとNH_3とのparasitic反応が膜成長に大きな影響を与えていることがわかった。特に、常圧成長ではparasitic反応が著しく、ガス流量の僅かな変化が成長膜の相分離やAl組成に顕著な影響を与えることがわかった。圧力の低下とともに、parasitic反応によるアダクト形成部が下流側に移行し、0.1気圧付近では基板上でのアダクト形成はほとんど起こらないことがわかった。さらに圧力の低下とともに、成長膜中のAl組成が増加するとともに、そのガス流方向の分布も緩やかになることがわかった。これは、成長圧力の低下とともに、アダクト形成が抑制され、アダクト形成のために消費されるTMAが減少するためである。
上記の技術によりAl組成0.03〜0.8のInAlNが形成できたので、それらについてRamanスペクトルの組成依存性を調べた。その結果、InAlN中ではA_1(LO)フォノンが2モード挙動を示し、従来の解釈が間違っていることを明らかにした。
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