2010 Fiscal Year Annual Research Report
RF-MBE法によるInNおよび関連混晶の成長と量子ナノ構造の形成
Project Area | Optoelectronics Frontier by Nitride Semiconductor -Ultimate Utilization of Nitride Semiconductor Material Potential- |
Project/Area Number |
18069012
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Research Institution | Ritsumeikan University |
Principal Investigator |
名西 やす之 立命館大学, 理工学部, 教授 (40268157)
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Keywords | 窒化インジウム / 分子線エピタキシー法 / p型ドーピング / 窒化インジウムガリウム / サーモパワー / Seebeck係数 / DERI法 |
Research Abstract |
本年度は、DERI法を用いた高品質厚膜InGaN成長技術開発およびp型InN評価に関する検討を行った。 Metal-rich条件でのInGaN成長とこれに続くDEP (Droplet Elimination Process)において、N^*だけでなくGaも同時に追加照射を行うプロセスを繰り返すことにより、InGaN厚膜成長を行った。XRD、断面TEM観察の結果から、均一なInGaNが成長していることがわかった。またGa fluxの減少に対して線形にIn組成が増加しており、本手法においてもGaとN^*の供給量比でInGaNの組成を容易に制御できることを示した。本検討では、In組成70%までのInGaN厚膜化に成功している。以上の結果は、広い組成範囲でのInGaNの厚膜成長が、DERI法を用いることで再現性よく可能になったことを示すものである。 Mgドープp型InNの評価として、種々のMgドープInN結晶を作製し、ECV、Thermo-power、XPS、I-V測定を用いて評価を行った。まず、MgドープInNを成長する際のアンドープの下地InN層の厚さの変化が及ぼす影響を調べた。異なる厚さの下地InN層をもつMgドープInNをThermo-powerにて評価した結果、下地InNの厚さが薄くなるにつれて、Seebeck係数が大きくなりp型伝導を示す傾向が見られた。parallel conduction modelを用いたSeebeck係数変化の解析とECV評価の結果から、それぞれのMgドープInNにおけるp型導電率は、[Mg]=1.1×10^<19>cm^<-3>で10.5(Ωcm)^<-1>、[Mg]=5.0×10^<19>cm^<-3>で7.1(Ωcm)^<-1>と見積もられた。またMgドーピングInNの膜厚を2μm以上まで厚膜化することで、残留不純物濃度や欠陥密度を低減化することができ、800V/K以上の非常に高いSeebeck係数をもつp型InNの作製に成功した。
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[Journal Article] Mg Doped InN and Confirmation of Free Holes in InN2011
Author(s)
K.Wang, N.Miller, R.Iwamoto, T.Yamaguchi, M.A.Mayer, T.Araki, Y.Nanishi, K.M.Yu, E.E.Haller, W.Walukiewicz, J.W.Ager III
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Journal Title
Appl.Phys.Lett.
Volume: 98
Pages: 042104/1-3
Peer Reviewed
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[Journal Article] Structural Anisotropy of Nonpolar and Semipolar InN Epitaxial Layers2010
Author(s)
V.Darakchieva, M.-Y.Xie, N.Franco, F.Giuliani, B.Nunes, E.Alues, C.L.Hsiao, L.C.Chen, T.Yamaguchi, Y.Takagi, K.Kawashima, Y.Nanishi
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Journal Title
J.Appl.Phys.
Volume: 108
Pages: 073529/1-10
Peer Reviewed
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[Presentation] Evidence of Rectification in InN pn Junctions2010
Author(s)
N.Miller, J.W.Ager III, E.E.Haller, W.Walukiewicz, Ke Wang, R.Iwamoto, T.Yamaguchi, K.Kagawa, T.Araki, Y.Nanishi
Organizer
The International Workshop on Nitride semiconductors (IWN2010)
Place of Presentation
Tampa, Florida USA
Year and Date
2010-09-22
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[Presentation] Free Hole Concentration and Mobility in InN : Mg2010
Author(s)
N.Miller, J.W.Ager III, E.E.Haller, W.Walukiewicz, Ke Wang, R.Iwamoto, T.Yamaguchi, K.Kagawa, T.Araki, Y.Nanishi
Organizer
The International Workshop on Nitride semiconductors (IWN2010)
Place of Presentation
Tampa, Florida USA
Year and Date
2010-09-22
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[Presentation] Unintentional incorporation of hydrogen in InN : diffusion kinetics and effect of surface orientation2010
Author(s)
V.Darakchieva, K.Lorenz, N.P.Barradas, E.Alves, L.Artus, D.Rogala, H.-W.Becker, C.L.Hsiao, L.C.Chen, L.W.Tu, T.Yamaguchi, Y.Nanishi
Organizer
The International Workshop on Nitride semiconductors (IWN2010)
Place of Presentation
Tampa, Florida USA
Year and Date
2010-09-22
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[Presentation] Mg doped InN and search for holes2010
Author(s)
K.Wang, R.Iwamoto, T.Yamaguchi, K.Kagawa, T.Araki, Y.Nanishi, N.Miller, M.Mayer, J W Ager, K.M.Yu, W.Walukiewicz
Organizer
The International Workshop on Nitride semiconductors (IWN2010)
Place of Presentation
Tampa, Florida USA
Year and Date
2010-09-22
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[Presentation] Recent Progress in Growth and Characterization of InN and Related Alloys and Challenges for Device Applications2010
Author(s)
Y.Nanishi, T.Yamaguchi, K.Wang, T.Araki, M.Kaneko, E.Yoon, N.Miller, J.W.Ager III, K.M.Yu, W.Walukiewicz
Organizer
The International Workshop on Nitride semiconductors (IWN2010)
Place of Presentation
Tampa, Florida USA
Year and Date
2010-09-21
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[Presentation] Evidence of Free Holes in Mg Doped InN2010
Author(s)
K.Wang, R.Iwamoto, T.Yamaguchi, K.Kagawa, T.Araki, Y.Nanishi, N.Miller, M.Mayer, J.W.Ager, K.M.Yu, W.Walukiewicz
Organizer
International Symposium on Growth of III-Nitrides 2010
Place of Presentation
Montpellier France
Year and Date
2010-07-06
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[Presentation] Electronic Materials Conference 2010 (EMC2010)2010
Author(s)
K.Wang, R.Iwamoto, T.Yamaguchi, K.Kagawa, T.Araki, Y.Nanishi, N.Miller, M.Mayer, W.Walukiewicz
Organizer
Electronic Materials Conference 2010 (EMC2010)
Place of Presentation
Notre Dame, Indiana, USA
Year and Date
2010-06-25
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[Presentation] Hydrogen in InN : Ubiquitous Phenomena in Molecular Beam Epitaxy Grown Material2010
Author(s)
V.Darakchieva, K.Lorenz, N.P.Barradas, E.Alves, M.-Y.Xie, B.Monemar, M.Schubert, W.J.Schaff, C.L.Hsiao, L.C.Chen, L.W.Tu, T.Yamaguchi, Y.Nanishi
Organizer
CIMTEC2010 (5th Forum on New Materials)
Place of Presentation
Montecatini Terme, Tuscany Italy
Year and Date
2010-06-16
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[Presentation] Free-Charge Carrier Properties and Doping Mechanisms of Thin Films of InN and Related Alloys2010
Author(s)
V.Darakchieva, M.Schubert, K.Lorenz, N.P.Barradas, E.Alves, T.Hofmann, B.Monemar, W.J.Schaff, C.L.Hsiao, L.C.Chen, L.W.Tu, T.Yamaguchi, Y.Nanishi
Organizer
5th International Conference on Spectroscopic Ellipsometry (ICSE-V)
Place of Presentation
Albany, New York USA
Year and Date
2010-05-27
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