2006 Fiscal Year Annual Research Report
高Al組成AlGaNのエピタキシャル成長と欠陥制御技術
| Project Area | Optoelectronics Frontier by Nitride Semiconductor -Ultimate Utilization of Nitride Semiconductor Material Potential- |
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| Project/Area Number |
18069006
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
平松 和政 三重大学, 大学院工学碗究科, 教授 (50165205)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三宅 秀人 三重大学, 大学院工学碗究科, 助教授 (70209881)
元垣内 敦司 三重大学, 大学院工学碗究科, 助手 (00303751)
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| Keywords | AlGaN / 選択成長 / 反射光モニタリング / 転位密度 |
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| Research Abstract |
AlNを下地基板としてAlGaNの成長を行った場合、結晶表面転位の主たる要因は下地基板からの貫通転位である。そのため低転位密度の下地基板を用いることが望ましいがGaNを用いた場合にはクラックを生じる問題がある。本研究では「低転位密度を有する下地基板の作製」と「クラックの抑制」という2つの問題を解決するため、AlN基板上に低転位密度GaNを選択成長法により作製し、それを下地としてAl_xGa_<1-x>Nの成長を行った。
反射光モニタリング装置を用いて、選択成長によるGaNの成長条件を詳細に検討を行なったところ、適切な成長条件においては、GaNには大きな高さの違いはなく、側面に理想的な(11-20)面を持ったGaNが作製できた。これを下地に用いてAlGaNの成長を行った結果、表面に島状の成長形態が見られるものの、クラックを発生することなく平坦なAlGaN膜が作製できた。今後、成長条件を詳細に検討することにより、さらに島状の成長形態は改善できるものと考えられる。
得られたAlGaNの結晶をX線回折とカソードルミネッセンス(CL)により評価した。X線回折測定の結果、成長させたAlGaNのAl組成は51%で、(0002)回折の半値幅は457arcsecであった。表面CL像より転位密度は2.9×10^8cm^<-2>であった。
以上の結果より(11-20)ファセットを有するGaNを下地基板に用いたAlGaNの成長は、AlGaNの低転位密度化技術として有効な手段であることが示された。
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