2005 Fiscal Year Annual Research Report
Zn0系半導体ナノ構造の創成並びに光量子デバイスへの展開
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17310070
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
天明 二郎 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (90334961)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 昭 静岡大学, 電子工学研究所, 助教授 (50022265)
青木 徹 静岡大学, 電子工学研究所, 助教授 (10283350)
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| Keywords | 酸化物半導体 / 自己組織化ナノ構造 / 発光デバイス |
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| Research Abstract |
リモートプラズマを用いたMOCVD法により、酸化物半導体ZnO薄膜結晶の研究を進めた。
成長時のOHラジカルがZnO薄膜の高品質化に寄与することが明らかになった。しかし、表面モホロジーにはまだ問題があり、アニールによる平坦化の可能性を検討した。1000℃を超えると平坦化が進むことがわかった。
ZnO混晶膜については、RFパワー、基板温度をパラメータに検討を進めた。酸素ラジカルがCd取り込みに重要な役割を果たしていることがわかり、Cd組成0.7までウルツアイト鉱型を保てることが明らかになった。PL発光波長から、この混晶系で可視域全域をカバーすることがわかり、酸化物半導体のLED応用の可能性が開けた。
自己組織化によるナノ構造形成に関しては、従来Si基板上で試みてきたが、今回、サファイアa面、R面について検討を行い、ドット微細化の見通しを得た。また熱アニールしたサファイア基板はステップがあらわれ、そのステップエッジにZnOドットを形成できることがわかった。TEM観察により、ドットサイズを確認できるようになった
ZnOは酸素欠陥のため通常はn型を示すが、今回窒素ドーピング+高温アニーリングによりp型化を試みた。評価技術としては、キャリア濃度が低い場合に対応できるC-V測定で15乗台のp-ZnOが形成されていることが確認された。n-ZnO基板上に形成されたホモ接合からのEL発光が確認された段階である。
ZnO基板上に形成されたホモ接合からのEL発光が確認された段階である。
また、新しい簡易型MOCVD装置については、設計、制作を進め、最終チェックを終えた段階で、今後立ち上げを早急に進める。
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