2018 Fiscal Year Annual Research Report
Novel molecular layer epitaxy on a step-free III-nitride surface
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16H03862
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| Research Institution | NTT Basic Research Laboratories |
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Principal Investigator |
赤坂 哲也 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 主任研究員 (90393735)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
熊倉 一英 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 特別研究員 (00393736)
後藤 秀樹 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子光物性研究部, 主席研究員 (10393795)
西中 淳一 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 研究員 (40774625)
鈴木 恭一 福岡工業大学, 工学部, 准教授 (20393770)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 結晶成長 / 半導体物性 / 量子井戸 / 光デバイス / 電子デバイス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、１分子層の段差も存在しない窒化物半導体step-free表面を土台にして、表面過飽和度の高い条件で窒化物半導体の２次元核を形成した後に、表面過飽和度が低い条件で２次元核を横方向成長および合体させて１分子層の成長を行う工程を交互に繰り返す分子層エピタキシ(MLE)を開発することである。さらに、このMLEにより、１分子層の段差もない理想的なヘテロ構造（step-free InN量子井戸やAlGaN/GaN系ヘテロ構造）を作製し、InNの発光機構やGaNの２次元電子ガスのキャリア輸送特性を解明する。step-free InN量子井戸を発光層とする緑・赤色LEDやAlN/GaN系共鳴トンネルダイオード等の理想的なstep-freeヘテロ界面を有するデバイスを実現することを目標とする。
今年度は、前年度に引き続き、窒素極性(000-1) GaN/InN/GaNダブルヘテロ構造、および、AlGaN/AlN/GaNヘテロ構造のMOVPEによる作製を行った。また、本科研費補助金を用いて、ホール効果測定を簡便かつ効率的に行える装置を新たに立ち上げて窒化物半導体試料の電気的特性の評価も行った。
まず、窒素極性(000-1) GaN/InN/GaNダブルヘテロ構造において、GaNキャップ層の成長温度を最適化することにより、急峻な界面と高効率のPL発光を有するダブルヘテロ構造を作製した。この成果について、査読付英語学術論文誌(APEX)に発表した。また、窒化物半導体国際シンポジウム(IWN2018)で招待講演を行った。一方、AlGaN/AlN/GaNヘテロ構造を作製し、極低温における二次元電子ガスの輸送特性について測定・評価を行った。極低温において観察されたランダウ準位量子化現象について査読付英語学術論文誌(JJAP誌)で発表した。
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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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| Remarks |
NTT物性科学基礎研究所ホームページ
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