2010 Fiscal Year Annual Research Report
非極性窒化物半導体の選択成長と発光デバイスへの応用に関する研究
| Project/Area Number |
10J08374
|
|---|
| Research Institution | Mie University |
|---|
Principal Investigator |
馬 ベイ 三重大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Keywords | 窒化物 / 無極性 / a面GaN / ファセット / 応力 / 歪み制御 / 異方性 / 転位 |
|---|
| Research Abstract |
本研究では、MOVPE法により非極性窒化物半導体の選択成長技術を用いて、新規デバイスを実現することを目的とする。今年度は非極性窒化物半導体の選択成長と高品質化に関して、a面GaNの選択成長に関する成長条件の検討とa面GaNの応力分布に関する研究を行い、以下のことを明らかにした。
(1)無極性a面GaNの選択成長は結晶の高品質化あるいはデバイス化に有効であると考えられている。成長条件(温度、圧力)を変化させてa面GaNの選択成長を行った結果、ファセット面の制御が成功した。CLによる表面及び断面観察を行い、ファセット面を制御技術より、転位の進行方向をコントロールでき、a面GaNの転位低減することができた、高品質化に貢献できる。
(2)r面サファイア上に成長したa面GaNの結晶学的な面内の異方性に加えて,下地との格子定数と熱膨張係数の違いから,その応力分布は非常に複雑である。応力分布を解明することによって、歪み制御に繋がると考えられる。r面サファイア上に成長したa面GaNの応力分析した結果:その場観察により、特に平滑な表面が形成された後に,c軸とm軸方向で反り量の異方性が生じて、c軸方向に大きく反る。成長後の基板冷却過程で反りは減少し室温では下に凸となるが,c軸方向がm軸方向に比べて大きく反っている。成長時はc軸の引っ張り応力が大きく、室温ではc軸の圧縮応力が大きい。よってa面GaNにおいて、c軸方向の熱応力がm軸方向熱応力より大きいと考えられる。
|
