2005 Fiscal Year Annual Research Report
高圧下融液徐冷法によるIII族窒化物半導体のバルク単結晶育成
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17360013
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
内海 渉 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (60193918)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 寛之 独立行政法人, 日本原子力研究開発機構・量子ビーム応用研究部門, 博士研究員 (20373243)
服部 高典 独立行政法人, 日本原子力研究開発機構・量子ビーム応用研究部門, 任期付研究員 (10327687)
金子 洋 独立行政法人, 日本原子力研究開発機構・量子ビーム応用研究部門, 技術開発協力員 (20425565)
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| Keywords | 高温高圧 / 結晶成長 / III族窒化物 / 窒化ガリウム / 放射光 |
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| Research Abstract |
本研究は研究代表者により開発された新しい窒化ガリウム単結晶合成、すなわち高圧下で分解を抑制し安定に試料を加熱することで単結晶を育成する手法をもとに、大型高圧合成装置を用いて結晶の大型化や品質の向上を目的とする開発を行い、1cmクラスの大型良質窒化ガリウム単結晶の育成を行うことを主たる目標とするものである。
本年度は、まず、目的とする窒化ガリウム単結晶育成に必要な大型高温高圧合成装置の開発に勢力を注いだ。5kWの大出力交流安定化電源を本課題予算により購入し、原子力機構所有の1500トン大型プレスと組み合わせて、結晶育成に必要な温度・圧力を安定して発生させる技術開発を行った。開発項目は、加熱システムの構築、ノイズ対策などを主とした電源の安定化、高温高圧発生セルおよび専用制御プログラムの開発などである。その結果、2200℃、6万気圧の高温高圧条件を±1℃の温度範囲で6時間以上保持することが可能となった。
また、大型の窒化ガリウム単結晶を得るための育成条件の検討を開始し、温度・圧力条件、保持時間、温度勾配、試料るつぼの形状などを変化させて結晶育成を行い、これらのパラーメータが回収試料に与える影響を調べた。一連の研究により、高温高圧セル内の温度勾配が結晶成長形態に大きな影響を及ぼすことが明らかとなりつつあり、引き続き、これらの最適条件を探る研究を継続する。
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