2018 Fiscal Year Annual Research Report
Aomic scale structure control of InN and InGaN by immiscible nature in order to form a base for device applications
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15H03559
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
名西 やす之 立命館大学, 理工学部, 授業担当講師 (40268157)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒木 努 立命館大学, 理工学部, 教授 (20312126)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | InN / InGaN / 窒化物半導体 / 混晶組成 / 極微領域評価 / MBE / 転位 / 非混和性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
独自に開発した高品質InN結晶成長技術(DERI法)を用い、InGaNの非混和性を積極的に利用して極微ナノ構造および界面の制御を行い、InNおよびInGaNが持つ材料のポテンシャルを極限まで引き出し、デバイスとして応用できる、革新的材料基盤技術開発を行うことを目的として研究を進めてきた。これまで、上記DERI法を用い、転位周りの組成をGaリッチとしワイドバンドギャップ化をはかることにより、リーク電流を抑制できることを示してきた。また高品質化のため、Inを表面に残した状態で、DERIサイクルを初期状態に戻すことで成長層の高品質化が図られることを示してきた。一方成長温度の高温化が期待できるN極性のDERI法につき、その可能性の検討も進めた。ヘテロ界面における原子レベルでの組成制御に関しては、Spring-8のビームラインを用いたその場観察手法の有効性を示してきた。
最終年度にあたる本年度は、デバイスに応用していく上で重要な極薄膜の高品質化、ヘテロ界面の組成制御と急峻化、ヘテロ界面でのひずみ緩和手法などにつき検討を行い、重要な知見を得ることができた。
RHEED振動を精密に観察しながらInNの成長を行い、表面に常に1～2モノレイヤーのInを残しながら成長する手法が高品質化に対し重要なことを明らかにした。ヘテロ界面の精密な組成制御に関しては、Spring-8のビームラインを用いた成長過程のその場観察から、強い組成の引き込み効果があることを確認するとともに、InN上のInGaN成長の場合、ある温度以上では、組成ミキシング効果があることも明らかにした。急峻でより安定な、AlInN/InN ヘテロ界面の実現に向けInリッチAlInNの組成制御にも成功した。 最後にヘテロ界面にひずみの生じないグラフィン上InN成長の検討を行い、高品質化に成功した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Systematic Investigation of Surface and Bulk Electronic Structures of Unintentionally-Doped InxGa1-xN (0≦x≦1) Epilayers by Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy2018
Author(s)
M. Imura, S. Tsuda, T. Nagata, R. G. Ryan, H. Yoshikawa, A. L. Anli, Y. Yamashita, K. Kobayashi, Y. Koide, T. Yamaguchi, M. Kaneko, T. Araki, and Y. Nanishi
Organizer
International Workshop on Nitride Semiconductors (IWN 2018)
Int'l Joint Research
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