2009 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 |
本年度の研究成果を項目別にまとめる。
1)MOMBEを用いた低温選択成長条件の導出
MOガスの分解が結晶表面における触媒反応で促進されることを利用し、MOMBEを用いたGaNの選択成長を試みた。その結果、600℃-850℃の広い温度範囲において、GaNの選択成長に成功した。これは、従来のNラジカル等を用いるMBEにくらべ非常に広く成長範囲であり、なおかつ低温領域での選択成長に成功した初めての例となった。従来、MOMBEによる選択成長に関する研究もほとんど無く、初めての成果となる。600℃という低い温度での選択成長の実現は、OEIC作製ばかりでなく、素子作製全般に関しての応用的な観点からも意義深い結果である。
2)MOMBEを用いたGaN低角入射マイクロチャンネルエピタキシー
上記で導出した成長条件を利用し、MOMBEを用いてGaNの低角入射マイクロチャンネルエピタキシー(LAIMCE)を試みた。今のところ、1μm程度ではあるが、SiO_2マスク上にはっきりと横方向成長領域を確認することに成功した。また、LAIMCEの成長温度依存性を調べたところ、成長温度が横方向成長の大きな影響を与えることも判明した。
3)Si基板上に成長したナイトライド系半導体の光学的評価および発光素子の試作
発光素子の試作には及ばなかったが、基板が選択成長に与える影響に関して、MBEによるGaNテンプレート基板ならびにMOCVDによるテンプレート基板を比較使用することにより検討した。その結果、テンプレート基板の質が上部の選択成長にも大きな影響を与えることが判明し、LAIMCEをおこなう際にもテンプレート基板の質を向上させることが重要なことがわかった。
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