1997 Fiscal Year Annual Research Report

GaAsを種結晶として用いたバルクGaN単結晶基板の作製

Research Project

Project/Area Number	09555002
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	長谷川文夫筑波大学, 物質工学系, 教授 (70143170)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	碓井彰 NEC光, 超高周波デバイス研究所, 担当部長末益崇筑波大学, 物質工学系, 助手 (40282339)
Keywords	GaN / ハライド気相成長 / 立方晶GaN / バルクGaN / ナイトライド / 青色レーザー・ダイオード / HVPE / 厚膜エピタキシャル成長
Research Abstract	平成9年度、既に企業によりInGaN/GaN系レーザ・ダイオードの室温連続発振3000時間が達成された。ここで残っている問題は以下の3つである。1.バルクGaN基板がない、2.p型GaNへのオーミック電極の接触抵抗が高く、信頼性が低い、3.劈開面が得られない。本研究の目的は、この内の1.と3.を解決することである。課題1.と3.を同時に解決する為には、立方晶バルクGaN基板が得られれば良い。初年度はハライドVPE法によるGaAs基板上への立方晶GaNの厚膜成長について検討した。まず新しい窒素源であるtBHyを用いて高品質立方晶GaN buffer層を成長した。この上にHVPE法で成長された厚膜立方晶GaN中の六方晶GaN混入割合は、2μmで1%以下、5μmでも10%、10μmで40%であった。GSMBEやMOVPEで成長された立方晶GaNに於いては、六方晶GaNが10%以上混入する成長膜厚が1.5μmでことを考えると、HVPEが厚膜立方晶GaNの成長に適していることを示している。しかしながら、このような高品質立方晶GaNのPL発光強度は非常に弱かった。SIMS測定の結果、これはHVPE時に基板裏面からAsが混入しているためであることが判った。基板を浮かせて裏面にもHVPE bufferを付けるようにした結果、Asの混入は抑制されPL発光強度は2桁近く増大した。また、立方晶GaN成長の最適成長温度は、800℃から850℃と50℃も高くなった。Asはsurfactant効果により、立方晶GaN最適成長温度を低下させ、立方晶GaNの品質を改善するが、PL発光強度を大幅に低下させる事が判った。

Research Products
(5 results)

All Other

All Publications (5 results)

[Publications] 竹内淳: "Azimuth Dependence of The Crystal Quality of GaN Grown on (100) GaAs by MOMBE and Its Improvement by Annealing" Institute of Physics Conference Series. 155・3. 183-186 (1997)
[Publications] 土屋晴稔: "Surface Preparation and Growth Condition Dependence of Cubic GaN Layer on (001) GaAs by Hydride Vapor Phase Epitaxy" Materials Research Society Symposium Proceeding. 468. 63-67 (1997)
[Publications] 米村正吾: "Comparison between Monomethyl-hydrazine and ECR Plasma Activated Nitrogen as a Netrogen Source for CBE Growth of GaN" Journal of Crystal Growth. (発表予定).
[Publications] 矢口哲也: "Dependence of GaN MOMBE Growth on Nitrogen Source:ECR Plasma Gun Structure and Monomethyl-hydrazin" Journal of Crystal Growth. (発表予定).
[Publications] 土屋晴稔: "Growth Condition Dependence of GaN Crystal Structure on (001) GaAs by Hydride Vapor Phase Epitaxy" Journal of Crystal Growth. (発表予定).

1997 Fiscal Year Annual Research Report

GaAsを種結晶として用いたバルクGaN単結晶基板の作製

Principal Investigator

長谷川 文夫 筑波大学, 物質工学系, 教授 (70143170)

Research Products

[Publications] 竹内 淳: "Azimuth Dependence of The Crystal Quality of GaN Grown on (100) GaAs by MOMBE and Its Improvement by Annealing" Institute of Physics Conference Series. 155・3. 183-186 (1997)

[Publications] 土屋 晴稔: "Surface Preparation and Growth Condition Dependence of Cubic GaN Layer on (001) GaAs by Hydride Vapor Phase Epitaxy" Materials Research Society Symposium Proceeding. 468. 63-67 (1997)

[Publications] 米村 正吾: "Comparison between Monomethyl-hydrazine and ECR Plasma Activated Nitrogen as a Netrogen Source for CBE Growth of GaN" Journal of Crystal Growth. (発表予定).

[Publications] 矢口 哲也: "Dependence of GaN MOMBE Growth on Nitrogen Source:ECR Plasma Gun Structure and Monomethyl-hydrazin" Journal of Crystal Growth. (発表予定).

[Publications] 土屋 晴稔: "Growth Condition Dependence of GaN Crystal Structure on (001) GaAs by Hydride Vapor Phase Epitaxy" Journal of Crystal Growth. (発表予定).

長谷川文夫筑波大学, 物質工学系, 教授 (70143170)

[Publications] 竹内淳: "Azimuth Dependence of The Crystal Quality of GaN Grown on (100) GaAs by MOMBE and Its Improvement by Annealing" Institute of Physics Conference Series. 155・3. 183-186 (1997)

[Publications] 土屋晴稔: "Surface Preparation and Growth Condition Dependence of Cubic GaN Layer on (001) GaAs by Hydride Vapor Phase Epitaxy" Materials Research Society Symposium Proceeding. 468. 63-67 (1997)

[Publications] 米村正吾: "Comparison between Monomethyl-hydrazine and ECR Plasma Activated Nitrogen as a Netrogen Source for CBE Growth of GaN" Journal of Crystal Growth. (発表予定).

[Publications] 矢口哲也: "Dependence of GaN MOMBE Growth on Nitrogen Source:ECR Plasma Gun Structure and Monomethyl-hydrazin" Journal of Crystal Growth. (発表予定).

[Publications] 土屋晴稔: "Growth Condition Dependence of GaN Crystal Structure on (001) GaAs by Hydride Vapor Phase Epitaxy" Journal of Crystal Growth. (発表予定).