レーザー蒸着法による半導体ダイヤモンド薄膜作製に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06805030
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 森 勇介 大阪大学, 工学部, 助手 (90252618)
• Keywords: ダイヤモンド薄膜 / レーザーアブレーション / ヘテロエピタキシャル / n型化 / 窒化アルミニュウム / YAGレーザー / 窒化ホウ素 / 格子定数

Research Abstract

平成6年度の研究において以下の結果が得られた。
(1)レーザーアブレーション装置の作製
申請設備であるレーザーアブレーション用真空蒸着チャンバーを作製した。到達真空度は〜10^<-8>Torrであり、窒素や水素の導入により雰囲気制御が可能で、高速電子線回折装置、質量分析装置を装備することができ、さらにレーザーの2ビーム化も行える仕様になっている。
固体レーザーであるYAGレーザーに申請者が開発したセシウム・リチウムボレート結晶を組み合わせることで、高出力の4倍高調波(266nm)、5倍高調波(213nm)が発生でき、固体紫外線レーザーによるレーザーアブレーションが可能となった。
(2)ダイヤモンド薄膜作製用基板の作製
ヘテロエピタキシャル成長、及びn型化の困難なダイヤモンド薄膜を実用化するためには、広い禁制帯幅(5eV以上)を持ち、n型化が可能でダイヤモンドと格子定数が近い基板材料を開発する必要がある。その候補となるのが、窒化アルミニュウム、窒化ホウ素、及びその混晶である。申請者は窒素雰囲気中でアルミニュウムをレーザーアブレーションすることにより、窒化アルミニュウムを作製した。これはX線回折法とラマン分光法により確認した。