2000 Fiscal Year Annual Research Report
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11450016
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
岩井 荘八 理化学研究所, 半導体工学研究室, 先任研究員 (40087474)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野村 晋太郎 筑波大学, 助教授
青柳 克信 理化学研究所, 半導体工学研究室, 主任研究員 (70087469)
平山 秀樹 理化学研究所, 半導体工学研究室, 研究員 (70270593)
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| Keywords | III族窒化物半導体 / AlGaN / Mg-ドーピング / スーパーラティス / 有機金属気相成長 / 原子位置制御 |
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| Research Abstract |
本研究では、不純物原子の原子層成長あるいは、原子ステップへのライン状成長を行うことにより、2種類あるいは数種類の不純物の原子を最接近配置させてドーピングを行い、各不純物原子間の相関を増強することによって、不純物準位の可変範囲を広く自由に制御することを提案する。この原子位置制御コドーピング技法を用い、活性化エネルギーの小さいコドーピング準位をワイドバンドギャップ半導体において実現し、これまで不可能であった、高いキャリア伝導度を得ることが本研究の目的である。
今年度は、窒化ガリウムへのシリコン(Si)とマグネシウム(Mg)のコドーピングを行った。レイヤーバイレイヤー成長を実現するために、有機金属気相成長に於いてIII族材料とV族材料の交互供給を行い、そのシーケンス内に於いて、SiとMgの混入のタイミングを工夫した。SiとMgの原子は、接近した状態でドーピングされることが望ましい。まずSiを散布しその後でGa(ガリウム)とMgを成長させると、Si-GaはSi-Mgより結合しにくいため、SiとMgは接近した配置で取り込まれる。この方法(オールタネートコドーピング)を用いGaNへのSi、Mgコドーピングを行った。ホール測定の結果、5×10^<18>cm^<-3>程度の高いホール濃度が検出され、均一コドーピングの場合よりも交互ガス供給法を用いたコドーピング法を用いた方が高いホール濃度が得られることが実証された。フォトルミネッセンスによる光学特性や、SIMS分析によるドーピングプロファイル等から、SiとMgのコドーピングの効果を明らかにした。
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