インターネットを利用する半導体気相エピタキシャル成長用熱力学解析システムの構築

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10555003
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 纐纈 明伯 東京農工大学, 工学部, 助教授 (10111626)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 萩原 洋一 東京農工大学, 総合情報処理センター, 講師 (40218392) ; 関 壽 東京農工大学, 工学部, 教授 (70015022)
• Keywords: 熱力学解析 / 気相成長 / 化合物半導体 / Web / 固相組成 / ネットワーク / III族窒化物

Research Abstract

気相エピタキシャル成長法は化合物半導体の素子作成に不可欠な技術であり、現在、有機金属気相成長法(MOVPE)、ハロゲン気相成長法(VPE)および分子線エピタキシー法(MBE)が工業的にも用いられている。これらの気相成長エピタキシャル成長において、成長速度や成長結晶の組成などの基礎的な知覚を前もって得ることは、研究開発のみならず結晶成長装置の設計上からも非常に重要である。
この目的のため、本研究では世界中の研究者や開発者がインターネットを通じて自由に計算できる「イシターネートを利用する半導体気相エピタキシャル成長用熱力学解析システム」の構築を行った。このシステムは、研究者個々の結晶成長条件をWebを通じて入力し、グラフとして可視化された結果をWebを通して得ることが可能なシステムである。
本年度は青色発光素子材料として世界的に注目されているInGaN混晶のMOVPE成長の熱力学システムの構築を行った。具体的な成果を下記に示す。
・高性能な高速計算サーバを導入し、インターネットとのリンク部分であるCGIの構築を行うとともに計算プログラムの改良により、アクセススピードおよび計算時間の短縮に成功した。
・InGaNのMOVPE成長の計算システムを新しく開発し、本Webにて運用を開始した。
・InN,GaN,AlN二元結晶およびGaAlN,InAlN三元混晶の解析システムの開発を行った。平衡分圧や相図のカラー表示プログラム開発の開発に着手した。さらに、熱力学解析計算部分とリンクが容易な設計として、今後の多種多様な結晶成長用計算に対処できるようにした。

Research Products

• [Publications] A.Koukitu: "Thermodynamic Study on the Role of Hydrogen during the MOVPE Growth of Group I I I Nitrides"Journal of Crystal Growth. 197. 99-105 (1999)
• [Publications] A.Koukitu: "Thermodynamic Analysis on the MOVPE Growth on Nitride Semiconductors Using Hydrazine"Physica Status Solidi. 216. 707-712 (1999)
• [Publications] 纐纈(共著): "III族窒化物半導体「結晶成長の熱力学」"培風館. 320 (1999)