シンクロトロン放射光励起気相成長法によるAlInN単結晶の作製

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11750019
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 郭 其新 佐賀大学, 理工学部, 助教授 (60243995)
• Keywords: シンクロトロン放射光 / 低温エピタキシャル成長 / ナイトライド系半導体 / 成長特性 / 組成制御

Research Abstract

AlInN混晶半導体は、高効率高輝度の短波長光デバイスへの応用が期待されている工業価値の高い材料である。また,Al0.83In0.17NがGaNの格子定数と一致し,現在盛んに研究されているGaNをベースとしたレーザダイオードのクラッド層としては最適であると報告されている。しかし,従来の有機金属気相成長方法ではInNとAlNとのエピタキシャル温度の差があまりにも大きいため、AlInNの単結晶を作製するのは困難である。我々の研究グループは,数年前からシンクロトロン放射光に注目し,放射光励起がZnTeの低温エピタキシャル成長に有効であることを実証した。そこで,本研究では、シンクロトロン放射光励起によるAlInNのへテロエピタキシャル成長を行い、成長層の結晶学的、光学的及び電気的性質を評価し、AlInN混晶半導体の成長技術を確立することを主たる目的とした。光源としては,岡崎分子科学研究所の極端紫外光施設にあるシンクロトロン放射光を用いた。予備実験として、低温成長が可能である反応性スパッタリング法を用いた成長実験を行い、ターゲットのAlとInの面積比及びマイクロ波パワー等を変化させることにより、AlInNの組成制御ができることを明らかにした。シンクロトロン放射光ビームライン等の制約により、今回原料ガスを流しての成長実験はできなかったが、ナイトライド系化合物半導体の光学スペクトルの温度依存性を測定し、幾つかの知見を得た。

Research Products

• [Publications] 郭其新(Qixin Guo): "Growth of InN Films on (III)GaAs Substrates by Reattive magnetron sputtering"Applied Surface Science. (in press). (2000)
• [Publications] 郭其新(Qixin Guo): "Effect of the sabstrate pretreatment on the epitaxial growth of Indiun nitride"Applied Surface Science. (in press). (2000)
• [Publications] 郭其新(Qixin Guo): "Effects of nitrogenlargon ratio on composition and straeture of InN films prepared by r.f.magnetron sputtering"Thin Solid Films. 343/344. 524-527 (1999)
• [Publications] 郭其新(Qixin Guo): "Low-Temperatare Growth of InN Films on (III)GaAs Substrates"Jpn J.Appl.Phys.. 38. L490-L491 (1999)
• [Publications] 西尾光弘(M.Nishio): "Growth characteristics of Hamoepitaxial ZnTe Films Pepositecl by Synchrotron Radiation Using Metalorganic-Sources"Jpn J.Appl.Phys.. 38 S. 568-571 (1999)
• [Publications] K.P.O' Donnell: "Extended X'-rayAbsorption Fine Structure (EXAFS) of InN and InGaN"Phys.Stat.sol.(b). 216. 151-156 (1999)
• [Publications] 西尾光弘(M.Nishio): "Current Topics in Crystal Growth Research"Research Trend. 26 (1999)