2008 Fiscal Year Annual Research Report
光・電子集積回路用長寿命発光素子のためのSi上無転位GaNの成長
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18360155
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
成塚 重弥 Meijo University, 理工学部, 教授 (80282680)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 隆浩 名城大学, 理工学部, 准教授 (30282338)
天野 浩 名城大学, 理工学部, 教授 (60202694)
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| Keywords | MBE,エピタキシャル / 結晶成長 / 電子デバイス・機器 / 格子欠陥 / 超高速情報処理 / 窒化ガリウム / シリコン / 発光素子 |
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| Research Abstract |
<MOMBE>による<GaN>成長に関する検討
トリメチルガリウム(TMG)とアンモニア(NH_3)を用いたMOMBEによるGaNの成長に関する検討をおこなった。成長実験の結果、XPS測定によれば膜厚は〜10nmと非常に薄いがSi(111)基板上にGaN層の成長を確認することに成功した。
<GaN>の選択成長の検討
低角入射マイクロチャンネルエピタキシ(LAIMCE)をおこなうために重要な要素であるGaNの選択成長に関する検討をおこなった。サファイア基板上に成長したGaN薄膜にSiO_2マスクパターンを形成し基板として用い、GaN選択成長を試みた。今回は結晶成長に通常の金属GaとRfラジカル窒素源を用いたので、基板温度が640℃と低い場合にはGaNは良好な選択性を示さず、SiO_2マスク上にもGaNの多結晶の付着が見られた。このことからも、低温での選択成長を実現するためには、従来のMBEではなく、TMGを用いたMOMBEをおこなうことの重要性が確認された。
<GaAs>(111)基板を用いたLAIMCE
LAIMCEのための予備実験として、SiO_2マスクを形成したGaAs(111)B基板上での金属Ga、Asを用いたGaAsの選択成長実験をおこなった。633℃程度の温度でもGaAs成長の場合はGa原子の表面拡散を促進することが可能であり、選択的な結晶成長が可能なことが確認できた。しかしながら、この場台は逆に成長層からのAs抜けが生じ、成長層の表面は荒れてしまった。
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