2019 Fiscal Year Annual Research Report
Homoepitaxial growth of hexagonal boron nitride on high quality HPHT substrates
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17H02748
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
渡邊 賢司 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主席研究員 (20343840)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 結晶成長 / 結晶工学 / 格子欠陥 / 半導体超微細化 / 二次元原子層材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、高純度かつ低欠陥な六方晶窒化ホウ素単結晶エピタキシャル膜を成長するために、高温高圧法により成長した六方晶窒化ホウ素単結晶を保持基板に剥離転写し、これを基板とするホモエピタキシャル技術の開発を行い、発光特性に関して理論と実験の相違が著しい六方晶窒化ホウ素の電子励起状態の解明につながる知見を得ると同時に、横方向 (ラテラル) 成長モードの促進による新しい配向性薄膜の大面積成長条件の探索をおこない、二次元原子層材料を用いた新しいデバイス応用の創成のための基礎を形成することである。本年は種々の成長条件下（基板温度、供給ガス圧力、成長圧力）におけるホモエピタキシャル成長における高温高圧単結晶の成長様式の観察を行い、成長モードの制御を試みた。このような研究を進めていく上では、試料ホルダ部分への熱的負担を解消する必要があったので、試料ホルダにより熱的ダメージを与えないように加熱機構を見直す以下の装置改造を行った。
（1）予備加熱レーザーの入射方向および放射温度計モニター窓の位置などを検討し配置の最適化を図り、加熱用レーザー入射フランジを作製、導入した。
（2）予備加熱レーザーによる加熱は局所加熱のために試料ホルダへの熱的ダメージは比較的少ない。そこで本加熱の抵抗加熱とレーザー加熱の負荷割合を変えて、ホルダへの熱的負担を軽減を試みた。
このようにして得られた気相成長薄膜の光学特性や表面形態を紫外発光顕微鏡、カソードルミネッセンス装置、顕微ラマンマッピング装置、原子間力顕微鏡などを用いて調べ、最適成長条件を見出した。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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