2018 Fiscal Year Annual Research Report
AlGaN/Diamond DUV Light Sources Fabricated by Direct Wafer Bonding
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17H06762
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
林 侑介 三重大学, 地域イノベーション学研究科, 助教 (00800484)
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| Project Period (FY) |
2017-08-25 – 2019-03-31
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| Keywords | ダイヤモンド / AlGaN / AlN |
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| Outline of Annual Research Achievements |
紫外波長のレーザダイオード(LD)は、フォトリソグラフィや医療用途への応用が期待されているが、UV-C波長(200~280 nm)では電流注入型のLDは実現されていない。最も大きな障壁となっているのは、Al組成の高い窒化アルミウムガリウム(AlリッチAlGaN)ではp型導電性が非常に小さいことである。紫外発光素子における本質的な課題を解決するため、p側クラッド材料としてダイヤモンドを利用することを提案する。紫外領域で透明かつ高い導電性を示すダイヤモンドは高い適用性を示すが、結晶構造や物質係数が異なるために、従来の結晶成長法では良質な結晶を得ることは難しかった。本申請では、異種材料を室温で集積できる表面活性化接合を応用することで、高品質なp型ダイヤモンド/n型AlGaNヘテロ構造の実現を目指す。将来的には、未踏領域となっているUV-C波長帯LDへの展開が期待される。
本年度の取り組みにより、(1) 両面スパッタによるウェハ反り制御、(2) AlN/サファイア基板のウェハ接合、(3) ダイヤモンド基板の超精密研磨、(4) ダイヤモンド上AlNキャップ層の成膜の4項目を達成した。これらの実験結果をもとに、特許出願、論文投稿、学会発表を行った。
本年は実験に注力したためAlGaN/ダイヤモンド界面のバンド構造計算に十分取り組むことができなかった。既に第一原理計算によってAl極性AlNの場合はtype Iのバンドラインナップになることが他機関から報告されており、デバイス応用上望ましい結果が示唆されている。本研究ではウェハ接合による界面欠陥を考慮する必要があるため、これを含めてバンド構造の解析を進める。
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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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