1996 Fiscal Year Annual Research Report
交互供給MBE法を用いたSi基板上へのInGaN結晶成長に関する研究
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07650363
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
橋本 明弘 福井大学, 工学部・電子工学科, 助教授 (10251985)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大久保 貢 福井大学, 工学部・電子工学科, 教務職員 (80260561)
山本 あき勇 福井大学, 工学部・電子工学科, 教授 (90210517)
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| Keywords | 交互供給MBE法 / 窒化物半導体 / 窒化インジウムガリウム / シリコン / 格子不整合ヘテロエピタクシー |
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| Research Abstract |
本年度は、前年度に引き続き分子線エピタクシャル装置を用いてSi基板及びGaAs(111)B基板の窒化過程の解析を進めた。具体的には以下に示す通りである。
1.交互供給法によるSi基板窒化抑制効果の検討
昨年度、TMG及びジメチルヒドラジン(DMHy)系を用いた交互供給低温成長においてSi基板の窒化抑制効果をXPS測定から明らかにした。今年度は、メタルGa及びDMHy系を用いたSi基板の窒化抑制効果について同様のXPS測定及び成長初期過程のAFM観察を行い、TMG及びDMHy系と比較した結果、金属Ga及びDMHy系では、Si基板窒化抑制効果が小さくなることが分かった。したがって、TMG及びDMHy系の窒化抑制効果には、分解生成物である水素などが関与している可能性が考えられ、界面制御の観点からさらに検討が必要であると思われる。
2.GaAs(111)B基板のDMHyによる窒化
GaAs(111)B基板の窒化について、RHEEDを用いて低温領域での窒化過程をその場観察した結果、DMHy中で昇温した場合、閃亜鉛鉱構造が最初に出現し、ウルツ構造がその後に出現することが分かった。さらに窒化を進めると、ウルツ鉱構造が優勢になるものの両構造の混在は残ることが分かった。今後はAsビームとDMHyとの同時照射による窒化初期過程の制御に関して検討を進めていく。
3.窒化GaAs基板上へのGaN及びInN結晶の成長
窒化GaAs基板上へのGaN及びInN結晶の成長を行った結果、GaN単結晶の成長は可能であったが、InN単結晶成長に関してはInの再蒸発及び窒素源不足のために低温領域においても高温領域においても単結晶膜を得られず、成長条件の最適化を計る必要があることが分かった。
4.InGaAsの窒化によるInGaNの形成
InGaAs層を形成した後に、DMHyを用いた窒化処理による高濃度InGaNの形成を試みた結果、X線回折パターンに新たなピークが現れることが分かった。InGaN層による回折に因るものかあるいはIn結晶からの回折に因るものか現在解析中であり、InGaAs層の結晶性及び窒化条件などについても最適化を計る必要があることが分かった。
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[Publications] A.Hashimoto: "Initial Growth stage of GaN on Si Substrate by Alternating Source Supply using Dimethyl-hydrazine" Abstracts of 9th International Conference on MBE. 3-18 (1996)
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[Publications] A.Hashimoto: "XPS Analysis of GaN Initial Growth Stage on Si Substrate" Proceeding of the 15th Symposium on Materials Science and Eng.71-75 (1996)
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[Publications] A.Yamamoto: "Nitridation of GaAs(111)B Substrates and Heteroepitaxial Growth of InN on the Nitrided Substrates" Institute of Physics Conference Series. 142. 879-882 (1996)
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[Publications] A.Yamamoto: "A Comparative Study of OMVPE Growth InN Heteroepitaxial layers on GaAs(111) and α-Al_2O_3(0001) Substrates" Abstracts of ACCG-10/ICVGE-9. 95- (1996)
