InAIGaN混晶の相分離現象の解明と格子整合系窒化物量子構造実現の研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650013
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 若原 昭浩 豊橋技術科学大学, 技術開発センター, 助教授 (00230912)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 明 豊橋技術科学大学, 工学部・電気・電子工学系, 教授 (20023145)
• Keywords: 窒化物混晶半導体 / 組成不均一 / リモートプラズマ / 有機金属気相エピタキシー

Research Abstract

AlGaInNの成長を行い、成長層中の組成不均一の成長条件依存性、さらには、成長後の熱処理条件依存性を系統的に調べることにより、成長反応に起因する相分離現象と成長後の熱履歴に基づく相分離現象それぞれについての検討を行い、相分離および組成不均一性抑制のための基礎的な知見を得ることを目的とした。本年度は、昨年度までに改造を終えた有機金属気相エピタキシャル成長装置を用いて、GaN/Al_2O_3エピ基板上にNH_3を窒素原料としてAlInNおよびAlGaInNの成長を行い、その結晶性、組成の揺らぎ、光学特性の成長条件依存性を調べた。その結果、1)AlInNの成長において、成長温度の増加に伴いInの取り込み効率が低下する。2)結晶中のIn組成が増加するにつれてInの組成揺らぎが大きくなる。3)成長温度700℃、常圧で成長したIn組成10%から30%のAlInNの吸収端は、従来の報告値と異なりGaNの吸収端より短波長であった。4)ジメチルヒドラジンを用いて成長を試みたが、アダクト生成反応が激しく混晶層を得ることが出来なかった。
今後は、組成不均一の激しい試料で特有の表面モフォロジーと組成あるいは光学特性の分布の対応関係について検討を進める。また、従来報告と異なった吸収端が得られた原因について解析を進め、組成不均一性の改善の方策について検討を進める予定である。

Research Products

• [Publications] A.Wakahara,H.Saiki,J.Genba,and A.Yoshida: "Low-temperature growth of GaN by remote-plasma enhanced organometallic vapor phase epitaxy"J.Crystal Growth. 221. 305-310 (2000)