1999 Fiscal Year Annual Research Report
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09555097
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| Research Institution | Fukui University |
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Principal Investigator |
山本 あき勇 福井大学, 工学部, 教授 (90210517)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高岡 英俊 NTT?AT, 材料開発&分析センター, 担当課長
橋本 明弘 福井大学, 工学部, 助教授 (10251985)
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| Keywords | 窒化物半導体 / バルク結晶 / GaAs / 窒化 / 合成溶質拡散(SSD)法 / アンモニア / 金属ガリウム |
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| Research Abstract |
GaN,InNなどの窒化物半導体のバルク結晶の作製を目的として、アンモニア中のGaAs,InAs,GaP,InPなどのバルク結晶の窒化過程を検討した。また、新たな結晶成長法として、金属Gaとアンモニアを用いた合成溶質拡散(SSD)法によるGaNの結晶成長についても検討した。
1.III族ヒ素化物、リン化物の窒化過程:X線光電子分光を中心とした検討によって、GaAsの窒化によってGaNとAsN_Xが、InAsの窒化によって金属InとAsN_Xが形成され、一方、GaPの場合はGaNとPN_Xが、InPの場合は金属InとPN_Xとが形成されることが明らかとなった。AsN_Xはその熱的不安定性のために550℃以上では存在できないのに対し、PN_Xは900℃でも安定に存在する。
2.GaAsウエハの窒化処理によるGaNの形成:AsN_Xの熱的不安定性のために比較的容易にGaAsをGaNに変換することが可能である。しかしながら、この方法によるバルクGaN結晶の作製においては、1)GaAs(100)結晶を用いた場合、閃亜鉛鉱構造GaN結晶へのウルツ鉱構造GaNの混在を抑制できないこと、2)GaAs(111)結晶を用いた場合はほぼ単相のウルツ鉱構造GaNが形成できるが、GaNは薄片状結晶の集合体になる、という問題が存在し、現状ではエピタキシャル成長用基板として使用できるようなGaN結晶を得ることは困難である。
3.合成溶質拡散(SSD)法によるGaN結晶の作製:約1000℃の金属Gaにアンモニアを供給することにより、3時間の処理で0.2mm角程度のウルツ鉱構造GaN結晶が成長することを見い出した。しかしながら、この過程でかなりの量の水分の発生がみられるなど、GaN結晶サイズの増大のためには、反応過程を含めた詳細な検討が必要である。
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Research Products
(1 results)
