1998 Fiscal Year Annual Research Report
砒化ガリウム基板上の窒化ガリウム薄膜結晶の深さ方向分解X線散乱トポグラフィ
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09650018
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| Research Institution | KYUSHU INSTITUTE OF TECHNOLOGY |
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Principal Investigator |
鈴木 芳文 九州工業大学, 工学部, 助教授 (10206550)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近浦 吉則 九州工業大学, 工学部, 教授 (40016168)
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| Keywords | X線散乱トポグラフ / 格子不整系半導体エピタキシャル膜 / 窒化ガリウム / 計算機シミュレーション / 深さ分解トポグラフ |
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| Research Abstract |
X線散乱トポグラフィはX線散乱ラジオグラフィの範疇の中に入るX線顕微法のことである。そのX線散乱ラジオグラフィ法は、本研究者らが提案し、多結晶の一般実用材料,単結晶の応力検査による歪分布,珪素鋼の分域構造分布及び格子不整系半導体エピタキシャル膜での結晶成長と欠陥導入の関係等での結晶学的研究に成果を示してきた。エピタキシャル膜の深さ方向に対する欠陥の振舞いについては、その手段は確立されていなかった。上記表題を達成するために(1)X線波動場の理論計算機シミュレーション、(2)GaAs基板上のGaNエピタキシャルの構造を調べ、(3)測定用システムの再構築にとりかかった。
エピタキシャル膜の深さ方向に関しては、動力学回折理論の計算機シミュレーションを行い、バルクの延長としてエピタキシャル膜の取扱いでは問題があり膜独自の計算が必要であることを見出した。さらに白色トポグラフを含めて系統的なデータ取得を行った。
短波長発光材料であるGaAs基板上のGaN膜の深さ方向分解の構造を調べるために極微小角X線回折を行い、構造多形(閃亜鉛鉱型・ウルツァイト鉱型)が深さ方向に観察されるものの結晶の対称性からは必ずしも説明できない結果を得た。そこで、GaAs基板上とGaNの結晶結合について、逆格子空間マップの測定を行い、GaNエピタキシャル膜の定量的なデータを得、この膜特有の性質を見い出した。
新たに購入したCCDカメラをX線散乱トポグラフィ装置に組み込み、画像取得、データ処理のためのソフトウエアを新たに組み上げた。2次元測定ならびにより高い空間分解能を生かした新しい測定法を提案できた。横方向空間分解能を上げるためのキーテクノロジーとなる非対称回折を利用した縮小光学系による平面波マイクロビーム形成についての基礎的研究も付随して行った。シンクロトロン放射光をも利用する予定である。
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[Publications] Y.Suzuki et al.: "X-ray Penetration Dept for Large Lattice-Mismatched Heteropitaxial Layer by Dynamical Diffraction Theory using Computer Simulation" Jpn.J.Appl.Phys.37・7A. L820-L823 (1998)
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[Publications] 田中 友和 等: "シンクロトロン放射光の縮小光学系による平面波マイクロビーム形成に関する基礎的研究" 九州工業大学研究報告(工学). 71. 23-30 (1999)
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[Publications] Y.Suzuki et al.: "X-ray Scattering Spectro-Topography using White Synchrotron Radiation for InAs Lattice-Mismatched Heteroepitaxial Layer on GaAs" XTOP98. P2.26 (1998)
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[Publications] M.Yoshida et al.: "COMPUTER SIMULATIOM STUDY ON X-RAY DYNAMICAL PENTRATION DEPTH FOR LARGE LATTICE-MISMATCED InAs HETEROEPITAXIAL LAYER ON GaAs" AsCA'98. 14P12 (1998)
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[Publications] Y.Suzuki et al.: "ENERGY-DISPERSIVE TOPOGRAPHIC OBSERVATION OF InAs LATTICE-MISMATCHED HETEROEPITAXIAL LAYER ON GaAs USING SYNCHRTRON X-RADIATION" AsCA'98. 14P11 (1998)
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[Publications] Y.Suzuki et al.: "Energy-Dispersive SR Topographic Topographic Observation of InAs-GaAs Lattice-Mismatched Layer" SRMS-2. 2P76 (1998)
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[Publications] Y.Suzuki et al.: "Energy-Dispersive Synchrotron Radiation Topographic Observation of InAs/GaAs Lattice-Mismatched Layer" Jpn.J.Appl.Phys.38 (to beputtished). (1999)
